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機械加工工藝過程卡 （模具專業(yè)沖壓模具課題適用） 機械加工工藝過程卡片 產品型號 零（部）件圖號 01 產品名稱 空調墊片 零（部）件名稱 落料凸模 共（2 ）頁第（1 ）頁 材料牌號 Cr12 毛坯 種類 塊料 毛坯外型尺寸 130×50×70 每個毛坯可制件數 1 每臺 件數 1 備注 工序號 工序名稱 工 序 內 容 車間 工段 設備 工 藝 裝 備 工時 準終 單件 1 備料 將毛坯鍛成長方體122×48×68 鍛床 2 2 熱處理 退火 6 3 刨 刨6面，互為直角，留單邊余量0.5 刨床 1 4 熱處理 調質 6 5 磨平面 磨6面，互為直角 平面磨床 1 6 鉗工劃線 劃出各孔位置線 0.5 7 加工螺釘孔、安裝孔 按位置加工螺釘孔、銷釘孔 車床 鉆床 1 8 熱處理 按熱處理工藝，淬火回火達到58～62HRC 6 9 磨平面 精磨上，下平面 平面磨床 1 10 線切割 按零件圖加工，輪廓達到尺寸要求 線切割機床 4 11 鉗工精修 全面達到設計要求 2 12 檢驗 設計日期 審核日期 標準化日期 會簽 日期 標記 記數 更改文 件號 簽字 日期 標記 處數 更該文件號 空調墊片沖壓模具設計 1. 沖壓件工藝性分析 該制件為空調墊片。形狀簡單，對稱，是由直線和圓組成的。批量為大批量生產，材料為10鋼，已退火的10鋼的抗剪強度為255～333/MPa，抗拉強度b為294～432MPa，屈服點s為206MPa，伸長率10為29%，彈性模量10-3E為194 MPa，由這些數據可知材料的力學性能較好，材料厚度為2.1mm。由沖壓設計資料可查得，沖裁件內外形所能達到的經濟精度為IT12~IT13?？字行呐c邊緣距離尺寸公差為0.6mm。將以上精度與零件圖上所標的尺寸公差相比較，可知該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。 制件上有一Ф26的孔，孔與邊緣之間的距離也滿足要求，最小壁厚為為9mm（Ф26孔與邊緣之間的壁厚），制件小端為R10的半圓。普通沖裁完全能滿足要求。 圖1 2. 沖壓工藝方案的確定 該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。 方案二： 落料-沖孔復合沖壓，采用復合模具生產。 方案三： 沖孔-落料級進沖壓，采用級進模具生產。 方案一模具結構簡單，但需要兩道工序兩副模具，成本高而生產效率低，難以滿足大批量生產要求。 方案二只需要一副模具，工件的精度及生產效率都比較高，但工件的成型難度較高。易造成工件變形，并且沖壓后成品件留在模具上，在清理模具上的物料時會影響沖壓速度，操作不方便。 方案三也只需要一副模具，生產效率高，操作方便，工件精度等也能滿足要求。 通過對以上三中方案的分析比較，該制件的沖壓生產采用方案三為最佳。 3. 主要設計計算 3.1 排樣方式的確定及其計算 根據工件形狀和尺寸，可有以下二種排樣方式。 方案一：直排（見圖1） 方案二：直對排（見圖2） 圖2 方案一：計算沖壓件毛坯面積 S=4445+6620+10=3457（mm） 條料寬度：B=120+2a=125（mm） 步距：h=45+a=47.2（mm） 一個步距內的材料利用率為：=100%=100%=59% 方案二：如圖2所示采用直對排，設計成隔位沖壓，可顯著地減少廢料。隔位沖壓就是將第一遍沖壓以后的條料水平方向旋轉180，再沖第二遍，在第一次沖裁的間隔中沖裁出第二部分工件。 圖3 如圖2所示可知搭邊值為2.2mm和2.5mm，條料寬度為171.5mm，步距為47.2mm 一個步距內材料的利用率為=100%=100%=85.4% 比較兩種排樣方式可得方案二更佳，故選用方案二 3.2沖壓力的計算 該模具采用級進模，擬選擇彈性卸料，下出件。 落料力 ：F=Lt=321.42.1300=202.410（N） 沖孔力 ：F= Lt=81.642.1300=51.410（N） 落料時的卸料力：F=KF 查表2.6.1取卸料力系數K=0.05 所以F=0.05202.410=10.110（N） 沖孔時的推件力：F=nK F 凹模刃口形式：h=5mm，則=2（個） 查表2.6.1取推件力系數K=0.55 所以F=nK F=20.5551.410=56.510（N） 沖壓工藝總力：F= F+ F+ F+ F=202.410+51.410+10.110+ 56.510=320.410（N） 式中：L——沖裁周邊長度； t ——材料厚度； ——材料的抗拉強度，查得10鋼的抗拉強度為300Mpa； K，K——卸料力，推件力系數，表2.6.1； n ——同時卡在凹模內的沖裁件（或廢料）數。 h ——凹模洞口的直刃壁高度； 表1 條料及沖壓力的相關計算 項目分類 項目 公式 結果 備注 排樣 沖裁件面積S S=4445+6620+ 3457mm 查表2.5.2得 最小搭邊值a=2.5mm，a=2.2mm 條料寬度B B=120+32.5+44 171.5mm 步距h h=45+2.2 47.2mm 一個步距內的材料利用率 100%=100% 85.4% 沖壓力 落料力F F=Lt=321.42.1300 202.410N L=321.4mm=300MPa 沖孔力F F= Lt=81.642.1300 51.410N L=81.64mm =300MPa 卸料力F F=0.05202.410 10.110N 查表2.6.1 得K=0.05 推件力F F=nK F=20.5551.410 56.510N K=0.55 n=h/t=2 沖壓工藝總力F F=F+F+F+F 320.410N 彈性卸料，下出件 根據計算結果，擬選沖壓設備為JC23—35。 3.3壓力中心的確定及相關計算 計算壓力中心時，先畫凹模型口圖，如圖3所示，在圖中將xOy坐標系建立在圖示的對稱中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成L~L共7組基本線段。 圖4 凹模型口圖 有關計算見表2所示 表2 壓力中心數據表 基本要素長度 L/mm 各基本要素壓力中心的坐標值 x y L=31.4 -56.29 23.6 L=132 -17 23.6 L=25 16 23.6 L=88 38 23.6 L=81.64 38 23.6 L=45 60 23.6 L=81.64 38 -23.6 由表中數據可得壓力中心坐標x= == =17.82 y= = =15.65 所以壓力中心坐標為C（17.82，15.65） 由以上計算結果可以看出，該工件沖裁力不大，壓力中心偏移坐標原點較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標原點，。如果選用JC23—35沖床，C點仍然在壓力機模柄孔投影面積范圍內，滿足要求。 3.4 工作零件刃口尺寸計算 在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具裝配方法。結合該模具的特點，工作零件的形狀相對比較簡單，適宜采用線切割機床分別加工落料凸模，凹模，凸模固定板以及卸料板，著種加工方法可以保證這寫零件各個孔的同軸度，使裝配工作簡化。凸凹模按經濟精度IT6~IT7制造。 根據材料的厚度由表2.3.3查得，沖裁模初始雙面間隙值 Z=0.260 ，Z =0.380。 對于沖孔26mm的凸凹模結構相對簡單，精度容易保證，所以采用凸凹模分別加工。 查表2.4.1得凸凹模的制造公差為 =0.020 ，=0.025 校核： Z- Z=0.120 +=0.045 滿足+ Z- Z 由公差表查得mm為IT12級，取x=0.75 則得d=（d+x） =（26+0.750.24） =26.18（mm） d=（d+ Z） =（26.18+0.260） =26.44（mm） 對于外輪廓的落料，因為工件形狀較為復雜，故采用凸模與凹模配作法。（以凹模為基準件）。該設計中凸模與凹模磨損后，刃口部分尺寸增大，故屬于第一類尺寸。 零件圖中未注公差的尺寸，均采用IT14級，查公差表2—4得 120 ， R10 ，因素x取0.5。 落料時凹模計算公式 A=（A-x） 即：45=（45-0.750.56） =44.58 44=（44-0.750.54） =43.59 120=（120-0.50.87） =119.57 R10=（10-0.50.36） =9.82 表3 工作零件刃口尺寸的計算 尺寸及分類 尺寸轉換 計算公式 結果 備注 沖孔 26 26 d=（d+x） d=26.18 查表2.3.3 得沖裁雙面間隙 Z=0.260 Z=0.380 磨損系數X按公差等級選取。校核滿足 + Z- Z d=（d+ Z） d=26.44 落料 45 45 A=（A-x） 凸模刃口按凹模實際刃口尺寸配制 d=44.58 =44.58 44 44 d=43.59 =43.59 120 120 d=119.57 =119.57 R10 R10 d=9.82 =9.82 3.5卸料橡膠的設計 選用4塊圓筒形橡膠，厚度保持一致，一面造成受力不均勻，運動產生歪斜，影響模具的正常工作。 卸料板工作行程： h h=h+t+h=5.1mm h為凸模凹進卸料板的高度，取1mm h為凸模沖裁后進入凹模的深度，取2mm； 橡膠工作行程：H H= h+h=10.1mm h為凸模修模量，取5mm； 橡膠自由高度：H H=4 H=40.4mm 取H為H的25%； 橡膠的預壓縮量：H H=10% H=4.04mm 一般取H=（10%—15%）H； 每個橡膠承受的載荷：F F=F=10.110 =2525（N） 橡膠的外徑：D D==65mm d筒形橡膠的內徑，取d=15mm，p為橡膠產生的單位面積壓力，與壓縮量有關，其值可按圖2.9.35確定，取0.8MPa 校核橡膠的自由高度H H/D=40.4/65=0.62 即0.5 H/D1.5 滿足要求； 橡膠的安裝高度：H H= H- H=40.4-4.04 36mm 卸料橡膠的設計計算見表4 表4 卸料橡膠的設計計算 項 目 公式 結果 備注 卸料板工作行程h h=h+t+h 5.1mm h為凸模凹進卸料板的高度，取1mmh為凸模沖裁后進入凹模的深度，取2mm 橡膠工作行程H H= h+h 10.1mm h為凸模修模量，取5mm 橡膠自由高度H H=4 H 40.4mm 取H為H的25% 橡膠的預壓縮量H H=10% H 4.04mm 一般取H=（10%—15%）H 每個橡膠承受的載荷F F=F 2525N 選用4個圓筒形橡膠 橡膠的外徑D D= 65mm d 為圓筒形橡膠的內徑取d=15mm；p=0.8 MPa 校核橡膠的自由高度H 0.5 H/D1.5 滿足要求 橡膠的安裝高度H H= H- H 36mm 4. 模具總體設計 4.1 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用級進沖壓，所以模具類型為級進模。 4.2 定位方式的選擇 因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料板，無側壓裝置?？刂茥l料的送進步距采用擋料銷初定距，導正銷精定距。而第一件的沖壓位置因為條料長度有一定余量，可以靠操作工目測來定。 4.3 卸料，出件方式的選擇 因為工件料厚為2.1mm，相對較薄，卸料力也比較小，故可采用彈壓卸料。 又因為是級進模生產，所以采用下出件比較便于操作與提高生產效率。 4.4 導向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件質量，方便安裝調整，該級進模采用中間導柱的導向方式。 5. 主要零部件設計 5.1工作零件的結構設計 5.1.1. 沖孔凸模 沖孔26的凸模為圓形凸模，為方便裝配修模，采用臺階式凸模，與凸模固定板的配合按H7/m6。材料選用Cr12，熱處理硬度為58~62 HRC， 其總長 L=h+h+t+h =20+16+2.1+27.9 =66mm h——凸模固定板厚度，取h=20mm； h——卸料板厚度，取h=16mm； t ——材料厚度，為2.1mm； h——增加長度：包括凸模的修模量，凸模進入凹模的深度，凸模固定板與卸料板之間的安全距離等，取h=27.9mm。 凸模結構如圖4所示： 圖5. 沖孔凸模 5.1.2 .落料凸模 結合工件外形并考慮加工，將落料凸模設計成直通式，材料選用Cr12，熱 處理硬度為58~62HRC，用2個M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按 H6/m5。落料凸模下部有一用于安裝導正銷的孔，具體結構如圖5： 5.1.3. 凹模 凹模采用整體式凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割機床加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據計算壓力中心的數據，將壓力中心與模柄中心重合，由《沖壓模具設計與制造》公式2.9.3和2.9.4計算 凹模厚度 H=Kb=0.2120=24mm 查表2.9.5得 K=0.2 凹模壁厚 C=（1.5~2）H=36~48（mm） 圖6 落料凸模 取凹模厚度 H=30mm，凹模壁厚50mm 凹模寬度B=b+2c=120+250=220mm 凹模長度. L取208mm（送料方向） 凹模輪廓尺寸為20822030mm，結構如圖6 5.2 定位零件的選擇 落料凸模下部設置一個導正銷，借用工件上26mm孔作導正孔，26mm導正孔的導正銷的結構如圖7所示。導正應該在卸料板壓緊板料之前完成導正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面1mm，所以導正銷直線部分的長度取3mm。導正銷用H7/h6安裝在落料凸模端面，并用M10螺釘固定，導正銷導正部分與導正孔采用H7/h6配合。 起粗定距的活動擋料銷，彈簧和螺栓選用標準件，規(guī)格為816。擋料銷擋料銷與導正銷的中心距為 S=S-++0.1=28.8mm S——步距 D——落料凸模直徑 D——擋料銷頭部直徑 圖7 凹模 導正銷材料選用Cr12，淬硬HRC52~56。 第一次沖壓時模具需要用始用擋料銷進行定位，根據模具結構始用擋料銷與Φ26孔的垂直距離為11.8mm，采用標準件，材料為45鋼。 5.3導料板的設計 導料板的內側與條料接觸，外側和凹模齊平，導料板與條料之間的間隙取1mm，這樣就可以確定導料板的寬度，導料板的厚度取8mm，導料板采用45鋼制作，熱處理硬度為40~45HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上，導料板的進料端安裝有承料板?？芍獙Я习宓膶挾葹?×23mm。 圖 8 導正銷 5.4 卸料部件的設計 5.4.1 卸料板的設計 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為16mm，卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為40~45HRC。 卸料板凸臺部分的高度為h=H-（0.1～0.3）t=7.5mm 式中：h ——卸料板凸臺高度； H ——導料板高度； t——板料厚度； 凸臺部分和導料板之間的距離為1mm，則凸臺部分的寬度為171.5mm。 查表2.9.11得彈壓卸料板與凸模的單邊間隙值取0.15mm。當卸料板起導向作用時，卸料板按H7/h6配合制造，在模具開啟狀態(tài)，卸料板應高出模具工作零件刃口0.3mm～0.5mm，以便順利卸料。卸料板上各尺寸的公差根據凸模的尺寸按照H7/h6，則得各尺寸公差分別為Φ26.3，45.3，44.3，R10.15，120.3，卸料板的具體結構見附圖。 5.4.2 卸料螺釘的選用 卸料板上設置4個卸料螺釘，公稱直徑為12mm，螺紋部分為M10×10mm。卸料螺釘尾部應留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應使卸料板超出凸模端面1mm，有誤差時通過在螺釘和卸料板之間安裝墊片來調整。 模架及其他零部件設計 該模具采用中間導柱模架，這種模架的導柱在模具中間位置，沖壓時可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據，選擇模架規(guī)格。 導柱采用B型導柱，導柱d/mm×L/mm分別為Ф32×190，Φ35×190；導套采用A型導套，導套d/×L/mm×D/mm分別為Φ32×115×45，Φ35×115×50。材料選用T8鋼，淬火硬度HRC58～62。 上模座厚度H上模取50mm，上模墊板厚度H墊取10mm，固定板厚度H固取20mm，下模座H下模取60mm，所以，該模具的閉合高度H閉： H閉=H上模+H墊+L+H+H下模-h2 =（50+10+66+30+60-2）mm =214mm 式中：L——凸模長度，L=66mm； H——凹模厚度，H=30mm； h 2——凸模沖裁后進入凹模的深度，h2=2mm。 可見該模具閉合高度小于所選壓力機J23—35的最大裝模高度（230mm），可以使用。 上模坐周界尺寸為220×200×50mm，下模座周界尺寸為220×200×60mm材料選用HT200。 5.6 其他標準件的選擇 5.6.1 卸料螺釘： 選4個圓柱頭內角卸料螺釘M12×90 GB2867.5—81 5.6.2 連接上模座與凸模固定板的螺釘，銷釘： 選圓柱頭內六角螺釘： M12×70 GB70—76 4個 圓柱銷釘：Φ8×70 GB119—76 4個 5.6.3 模柄的緊固螺釘： 選螺釘：M6×20 GB71—85 2個 5.6.4 連接凹模與下模座的螺釘，銷釘： 螺釘：M12×60 GB70—76 4個 銷釘：Φ8×70 GB119—76 4個 6. 模具總裝圖 通過以上設計，可得到模具總裝圖（見附圖），模具上模部分主要由上模板，墊板，凸模（2個），凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈壓卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座，凹模板，導料板等組成。沖孔肥料和成品件均由漏料孔漏出。 第一次沖壓時由始用擋料銷進行定位對條料進行沖孔，沖孔完成條料繼續(xù)送進時采用活動擋料銷18作為粗定距，在落料凸模上安裝一個導正銷，利用條料上的Φ26孔作導正銷孔進行導正，以此作為條料送進的精度定距。工作時完成第一次沖壓以后，條料上留有Φ26的孔，把條料抬起向前移動，用此孔套在活動擋料銷18上，并向前壓緊，第二次沖壓時利用凸模上的導正銷作精確定距。條料繼續(xù)送進，用同樣的方式進行沖壓?；顒訐趿箱N位置的設定比理想的幾何位置向前偏移0.2mm，沖壓過程中粗定位完成以后，當用導正銷作精確定位時，用導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。用這種方法定距，精度可達到0.02mm。 7. 沖壓設備的選定 通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機J23—35能滿足使用要求。其主要技術參數如下： 公稱壓力：350kN 滑塊行程：80mm 滑塊行程次數：50（次·min-1） 最大封閉高度：280mm 封閉高度調節(jié)量：60mm 滑塊中心線至床身距離：205mm 立柱距離：300mm 工作臺尺寸（前后×左右）：380×610mm 工作臺孔尺寸（前后×左右×直徑）：200×290×260mm 墊板尺寸（厚度×直徑）：60×150mm 模柄孔尺寸（直徑×深度）：50×70mm 滑快底面尺寸（前后×左右）：190×210mm 床身最大可傾角：20。 8． 模具零件加工工藝 本副模具中，模具零件加工的關鍵在工作零件，固定板以及卸料板，如果采用線切割加工技術，著些零件的加工就變的相對簡單。 凹模，固定板以及卸料板都屬于板類零件，其加工工藝比較規(guī)范。 這些零件的加工工藝過程見零件加工工藝規(guī)程卡。 9． 模具的裝配 9.1 主要組件的裝配 在裝配只前，必須仔細研究圖樣，根據該模具結構特點和技術要求，確定合理的裝配次序和裝配方法。此外，還應該檢查模具零件的加工質量，如凸，凹模刃口尺寸等，然后按照規(guī)定的技術要求進行裝配。裝配的次序和方法如下： 9.1.1 模柄的裝配 因為這副模具的模柄10是從上模座8的下面向上壓入的，所以，在安裝凸模固定板6和墊板7之前，應先把模柄裝好。 模柄與上模座的配合要求是H7/m6。裝配時，應先在壓力機上把模柄壓入，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。 9.1.2 凸模的裝配 凸模與固定板的配合要求為H7/m6，裝配時，先在壓力機上將凸模壓入固定板內，檢查凸模的垂直度，然后將固定板的上平面與凸模尾部對齊磨平，為了保持凸磨刃口的鋒利，應分別把沖孔凸模和落料凸模的端面磨平。 9.1.3 彈壓卸料板的裝配 彈壓卸料板起壓料和卸料作用。裝配時，應保證彈壓卸料板與凸模之間有適當的間隙，其裝配方法是，將彈壓卸料板套和已裝入固定板的凸模內，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。 9.2 總裝配 模具的主要組件裝配完畢后開始進行總裝配。為了使凸模和凹模容易對中，總裝時必須考慮上，下模的裝配順序，否則，可能出現無法裝配的情況。 根據該級進模具的裝配要點，選凹模作為裝配基準件，先裝下模，再裝上模，并調整間隙，試沖，返修，具體裝配如下： 9.2.1 裝配下模 9.2.1.1 在下模座上劃中心線，按中心線預裝凹模、導料板。 9.2.1.2 在下模座、導料板上，用已加工好的凹模分別確定其螺紋孔位置，分別鉆孔。攻絲。 9.2.1.3 將下模座、導料板、凹模、活動擋料銷、彈簧裝在一起，并用選定的螺釘緊固，并打入螺栓。 9.2.2 裝配上模 9.2.2.1 把已經裝入凸模固定板6的落料凸模5和沖孔凸模15插入凹模內。固定板與凹模之間墊上適當高度的平行墊板。 9.2.2.2 預裝上模座，劃出與凸模固定板相應的螺紋孔、銷釘孔的位置并鉆鉸螺紋孔、銷釘孔。 9.2.2.3 用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊。 9.2.2.4 將卸料板套裝在已經裝入凸模固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調節(jié)橡膠的預壓量，使卸料板高出凸模下端面約2mm。 9.2.2.5 復查凸、凹模間隙并調整合適后，緊固螺釘。 9.2.2.6 安裝導正銷、當條料過長時，在此工序安裝承料板。 9.2.2.7 進行檢查，一般采用切紙法，當檢查合適后，打入銷釘緊固 9.2.3 試沖與調整 裝機試沖并根據試沖結果相應調整 9.3 模具試沖中可能出現的缺陷以及調整 根據改模具的實際情況，可能出下以下缺陷： 試沖過程中出現的缺陷 產生原因 調整方法 送料不暢通或料被卡死 1． 兩導料板之間的尺寸過小或者有斜度 2． 凸模與卸料板的間隙過大，使塔邊翻扭 根據情況銼修或者重新按裝導料板 減小凸模與卸料板之間的間隙 刃口相咬 1． 上模座，下模座，固定板，凹模，墊板等零件安裝面不平行 2． 凸模，導柱等零件安裝不垂直 3． 導柱與導套配合間隙過大使導向不準 4． 卸料板的孔位不正確或者歪斜，使沖孔凸模位移 修整有關零件，重裝上?；蛘呦履? 重新安裝凸模或者導柱 更換導柱或者導套 修整或者更換卸料板 卸料不正常 1． 由于裝配不正確，卸料板不能動作，如卸料板與凸模的間隙過小，或者與沖孔凸模與落料凹模之間的間隙不正確使卸料板不能正常運作，或者因為卸料板傾斜而卡緊 2． 橡膠的彈力不夠，或者選用的橡膠不正確。 3． 凹模和下模座的漏料孔沒有對正，料不能排出 4． 凹模有倒錐度造成工件堵塞 修整卸料板 更換橡膠 修整漏料孔 修整凹模 制件質量不好： 1． 有毛刺 2． 制件不平 3． 落料外形和內孔位置不正，成偏位現象 1． 刃口不鋒利或淬火硬度低 2． 配合間隙過大或過小 3． 間隙不均勻使制件一邊有顯著帶斜角毛刺 合理調整凸模與凹模之間的間隙及修模工作刃口的尺寸 1． 凹模有倒錐度 2． 頂料桿和工件接觸面過小 3． 導正銷與預沖孔配合過緊，將沖件壓出凹陷 修整凹模 更換頂料桿 修正導正銷 1． 擋料銷位置不正 2． 落料凸模上導正銷尺寸過小 3． 導料板與凹模送料中心不平行，使孔位偏斜 修整擋料銷 更換導正銷 修整導料板 10．設計總結 時間到了2006年5月，畢業(yè)設計已經接近尾聲，伴隨著結束的還有我的學校生涯，經過了3年時間的學習，實踐，為我增加了不少知識，如果說對這寫時間的所學作一次總結的話，那么這次畢業(yè)設計無疑是最好的總結，也為我的學業(yè)畫了一個圓滿的句號。在畢業(yè)設計過程中，做到了認真，仔細，研究檢查每一個步驟，并且查閱了大量的有關資料，使設計中的數據，公式出處都有據可查。 這次畢業(yè)設計成功的設計了空調墊片級進模，該制件結構比較簡單，容易加工，但是級進沖壓過程中Φ26孔和制件外形之間的間隙不易保證，因此本模具先沖Φ26的孔，然后靠活動擋料銷粗定位，再有導正銷作精確定位，提高了制件的質量，模具采用下出料方式可以使調料連續(xù)送進，連續(xù)沖壓，顯著提高了勞動生產率和設備利用率。但是級進模的結構比較復雜，模具設計和制造技術要求較高，同時對沖壓設備，原材料也有較高的要求，模具的成本較高，給模具的大量生產帶來困難。所以怎樣減低模具的制造成本成為以后要解決的一個關鍵問題。同樣，現時模具應用的普遍率較低，故如能減低各種模具的生產制造成本從而提高整個社會的生產效率。 通過這次畢業(yè)設計加深了對模具的進一步了解，對級進模的結構和裝配也有了進一步的認識，對正個設計步驟也有了質的提高，完善了設計思路，對設計過程中出現的問題也能及時的解決。提高了我的模具設計水平，但是這樣還是遠遠不夠的，在以后的時間里，需要不停的學習，研究，以進一步提高模具設計水平。 致謝 在這次設計過程中，遇到許多問題，在用平時所學內容和查閱相關資料仍不能解決問題的情況下，得到了老師和同學的無私幫助，正是得到了他們的幫助才能順利的完成設計。他們給了我很大的支持和鼓勵，細心的指導，教會了如何運用，如何應用平時所學的內容和資料，使許多問題迎刃而解，在此真誠的感謝他們，感謝他們的幫助，同時也感謝三年來辛勤教育我們的老師和幫助我的同學，祝愿你們事業(yè)順利，身體健康。 參考文獻 1. 王孝培主編。沖壓手冊。北京：機械工業(yè)出版社，1990 2. 肖景容，姜奎華主編。沖壓工藝學。北京：機械工業(yè)出版社，1996 3. 劉建超，張寶忠主編。沖壓模具設計與制造。高等教育出版社，2002 4. 翟德梅主編。模具制造技術。河南機電高等?？茖W校，2002 5. 楊占堯主編。沖壓模具圖冊。高等教育出版社，2002 6. 寇世瑤主編。機械制圖。河南機電高等?？茖W校，2003 7. 王秀鳳，萬良輝主編。冷沖壓模具設計與制造，北京航空航天大學出版社，2004 8. 高為國主編。模具材料。北京：機械工業(yè)出版社，2003 9. 王運炎，葉尚川主編。機械工程材料。北京：機械工業(yè)出版社，1991 10. 陳劍鶴主編。沖壓工藝與模具設計。北京：機械工業(yè)出版社，2002 11. 薛彥成主編 .公差配合與技術測量.北京：機械工業(yè)出版社1992 12.程培源,趙仲治主編.模具壽命與材料.武漢:武漢工學院教材出版中心.1994 13.黃毅宏主編.模具制造工藝（第二版）.北京:械工業(yè)出版社1996 第 27 頁 共 27 頁 河南機電高等專科學校 學生畢業(yè)設計（論文）中期檢查表 學生姓名 邵國專 學 號 0312225 指導教師 趙長海 選題情況 課題名稱 空調墊片沖壓模具設計 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務書 有 無 開題報告 有 無 外文翻譯質量 優(yōu) 良 中 差 學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進度 快 按計劃進行 慢 中期工作匯報及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 所在專業(yè)意見： 負責人： 年 月 日 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計（論文）任務書 系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設計與制造 學生姓名: 邵國專 學 號: 0312225 設計(論文)題目： 空調墊片沖壓模具設計 起 迄 日 期: 2006年 3月20 日~ 5 月 15日 指 導 教 師: 趙長海 發(fā)任務書日期: 2006 年 3 月 20日  任務書填寫要求 1．畢業(yè)設計（論文）任務書由指導教師根據各課題的具體情況填寫，經學生所在專業(yè)的負責人審查、系主管領導簽字后生效。此任務書應在畢業(yè)設計（論文）開始前一周內填好并發(fā)給學生； 2．任務書內容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網頁上下載）打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼； 3．任務書內填寫的內容，必須和學生畢業(yè)設計（論文）完成的情況相一致，若有變更，應當經過所在專業(yè)及系主管領導審批后方可重新填寫； 4．任務書內有關“系”、“專業(yè)”等名稱的填寫，應寫中文全稱，不能寫數字代碼，學生的“學號”要寫全號，請規(guī)范化填寫； 5．任務書內“主要參考文獻”的填寫，應按照國標GB 7714—87《文后參考文獻著錄規(guī)則》的要求書寫，不能有隨意性； 6．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—94《數據元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數字書寫。如“2002年4月2日”或“2002-04-02”。 畢 業(yè) 設 計（論 文）任 務 書 1．本畢業(yè)設計（論文）課題來源及應達到的目的： 本課題來至于工廠實際生產。 通過與實踐相結合鞏固平時所學的理論知識，提高模具設計水平。 2．本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內容和要求（包括原始數據、技術要求、工作要求等）： 名稱：空調墊片 材料：10鋼 料厚：2.1mm 批量：大批量 技術要求：沖裁件內外形的經濟精度為IT12~IT13?？字行呐c邊緣距離尺寸公差為0.6mm。 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 系部意見： 系領導： 年 月 日 河南機電高等專科學校 材料工程系 模具設計與制造 專業(yè) 畢業(yè)設計/論文 設計/論文題目： 空調墊片沖壓模具設計 班 級： 模具032班 姓 名： 邵國專 指導老師： 趙長海 完成時間： 2006.5.10 畢業(yè)設計（論文）成績 畢業(yè)設計成績 指導老師認定成績 小組答辯成績 答辯成績 指導老師簽字 答辯委員會簽字 答辯委員會主任簽字 畢業(yè)設計/論文任務書 題目：空調墊片沖壓模具設計 內容：（1）沖壓件的工藝性分析和工藝方案的確定 （2）主要設計計算 （3）主要零部件結構設計 （4）模具總體設計 （5）模具總裝圖和模具零件加工工藝 （6）模具的裝配 原始資料： 名稱：空調墊片 材料：10鋼 料厚：2.1mm 批量：大批量 插圖清單 圖1. 零件圖……………………………………………………………………………1 圖2. 排樣圖（直排）…………………………………………………………………3 圖3. 排樣圖（直對排）………………………………………………………………4 圖4. 凹模型口圖………………………………………………………………………6 圖5. 沖孔凸?！?2 圖6. 落料凸?！?3 圖7. 凹?！?4 圖8. 導正銷……………………………………………………………………………15 表格清單 表1. 條料及沖壓力的相關計算………………………………………………………5 表2. 壓力中心數據表…………………………………………………………………6 表3. 工作零件刃口尺寸數據表………………………………………………………8 表4. 橡膠的設計計算…………………………………………………………………10 附：設計中涉及的有關數據表格。 表1 10鋼的力學性能（已退火） 牌號 力學性能 10鋼 抗剪強度 /MPa 抗拉強度 /MPa 屈服點 /MPa 伸長率 /% 彈性模量 10-3E/MPa 255～333 294～432 206 29 194 表2 最小搭邊值 材料厚度t 工件間a1 側面a 2.0～2.5 2.2 2.5 表3 沖孔凸，凹模的制造偏差 基本偏差 凸模偏差 凹模偏差 >18～30 0.020 0.025 表4 卸料力，推件力系數 材料t/mm 卸料力系數KX 推件力KT 鋼 >0.5～2.5 0.04～0.05 0.55 表5 沖裁初始雙面見許值 Z（mm） 材料厚度 t 10鋼 Zmin Zmax 2.1 0.260 0.380 表6 導料板厚度H 簡圖 材料厚度t 擋料銷高度h 導料板厚度H（自動擋料銷） 2～3 4 6～8 表7 導正銷直徑與沖孔凸模直徑的差值a 材料厚度t 沖孔凸模直徑dT >1.5～3 >24～32 0.12 表8 彈壓卸料板與凸模間隙值 材料厚度t <0.5 0.5～1 >1 單邊間隙Z 0.05 0.1 0.15 表9 凹模厚度系數k 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10 導料板與條料之間的最小間隙Cmin 材料厚度t 無側壓裝置 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：在此只列出模具零件尺寸需要計算的表格，其他標準件數據選取的表格不再列出。 畢業(yè)設計/論文說明書目錄 1. 沖壓件工藝性分析…………………………………………………………… 1 2. 沖壓工藝方案的確定………………………………………………………… 2 3. 主要設計計算………………………………………………………………… 3 3.1 排樣方式的確定及其計算……………………………………………… 3 3.2 沖壓力的計算…………………………………………………………… 4 3.3 壓力中心的確定及其相關計算………………………………………… 5 3.4 工作零件刃口尺寸計算………………………………………………… 7 3.5 卸料橡膠的計算………………………………………………………… 9 4. 模具總體設計………………………………………………………………… 11 5. 主要零部件設計……………………………………………………………… 12 5.1工作零件的結構設計……………………………………………………… 12 5.1.1 沖孔凸?！?12 5.1.2 落料凸?！?13 5.1.3 凹模…………………………………………………………………… 13 5.2 定位零件的選擇…………………………………………………………… 14 5.3 導料板的設計……………………………………………………………… 15 5.4 卸料部件的設計…………………………………………………………… 15 5.4.1 卸料板的設計………………………………………………………… 15 5.4.2 卸料螺釘的選用……………………………………………………… 16 5.5 模架及其他零部件設計…………………………………………………… 16 5.6 其他零部件的選擇………………………………………………………… 16 6. 模具總裝圖…………………………………………………………………… 18 7．沖壓設備的選定……………………………………………………………… 19 8. 模具零件加工工藝………………………………………………………………20 9. 模具的裝配………………………………………………………………………21 10.設計總結…………………………………………………………………………24 致謝…………………………………………………………………………………25 參考文獻……………………………………………………………………………26 （畢業(yè)設計/論文題目） 摘要 本課題是設計生產空調墊片的模具，設計中采用級進模，根據始用擋料銷先沖Φ26孔，然后利用此孔作為落料時的導正孔，模具工作時先由活動擋料銷粗定距，再由導正銷精定距，這樣保證了零件的精度，使制件的質量得到了保證。通過排樣設計，該模具的材料利用率達到了85.4%，材料的利用率高，提高了經濟效益，同時模具采用下出件方式，提高了工作效率。通過對該模具沖壓設備的校核，所選的沖壓設備比較普遍，且該模具的制造難度也較底，所以模具容易得到普遍應用。 但是由于設計水平和實踐經驗的局限，設計中難免出現錯誤，比如模具工作零件材料的價格較高，模具的制造成本較高，而且級進模的導向精度要求較高，在工作過程中不易得到保證。 通過努力，這次畢業(yè)設成功的設計了空調墊片級進模。 關鍵詞：空調墊片、始用擋料銷、精定距 （畢業(yè)設計/論文英文題目） Abstract This topic is designs the production air conditioning filling piece the mold, In the design uses the level to enter the mold, With keeps off the material according to the beginning to sell first the punch holes，Then uses this achievement to fall time the material to lead the hole, The mold works when keeps off the material by the activity to sell first basically decides the distance,Again by leads is selling fine decides the distance,Like this has guaranteed the components precision,Enable the workpiece the quality to obtain the guarantee. Through row of type design,This mold material use factor has achieved 85.4%,The material use factor is high,Enhanced the economic efficiency,Under at the same time the mold selects a method,Enhanced the working efficiency. Through to this mold ramming equipment examination,Elects the ramming equipment quite is common,Also this mold manufacture difficulty also compares the bottom, Therefore the mold is easy to obtain the universal application. But as a result of design level and experience limitation,In the design appears the mistake unavoidably,For instance the mold work components material price is high, The mold production cost is high,Moreover the level enters the mold the guidance precision request to be high,Is not easy in the work process to obtain the guarantee. Through diligently,This graduation supposed the successful design air conditioning filling piece level to enter the mold. Key word: The air conditioning filling piece, the beginning with keep off the material to sell fine, decides the distance 緒論 這次畢業(yè)設計是對三年學習生涯的一次總結，三年學習中所學到的知識如：機械制圖、公差技術與配合、機械設計、模具制造技術、沖壓模具設計與制造，塑料注塑模結構與設計等都在這次設計中得到應用。鞏固了所學的知識，也進一步加深了對模具的認識，使自己的理論知識得到應用。在設計過程中，應做到認真，仔細，做好每一個步驟，每一個環(huán)節(jié)。數據，公式等的出處都要有據可查，這次畢業(yè)設計設計的是空調墊片級進模，該模具結構較為簡單，容易加工，精度容易得到保證，級進模的重點在于如何精確定位。 該設計要先對沖壓件進行工藝性分析，以確定它的沖裁工藝性和生產批量等。然后進行排樣設計，確保更好的利用材料，提高經濟利益。再計算出沖壓力，壓力中心，模具工作刃口尺寸，橡膠尺寸設計等，通過模具總體設計和主要零部件結構設計可以畫出裝配圖，校核所選壓力機的可用性，確定模具主要零件的加工工藝等。通過以上設計，使我掌握了模具設計的大體步驟，為以后的工作，學習打下了一定的基礎。 模具是大批量生產同形產品的工具，是工業(yè)生產的主要工藝裝備。模具工業(yè)是國民經濟的基礎工業(yè)。 利用模具成型零件的方法,實質上是一種少切削、無切削、多工序重合的生產方法,采用模具成型的工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝,可以提高生產效率,保證零件的質量,節(jié)約材料,降低成本,從而取得很高的經濟效益。因此，模具成型方法在現代工業(yè)的主要部門，如機械、電子、輕工、交通和國防工業(yè)中得到了極其廣泛的應用。例如70%以上的汽車、拖拉機、電機、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品零件，都采用模具成型的方法來生產。由此可見，；利用模具生產零件的方法已經成為工業(yè)上進行成批或大批生產的主要技術手段，它對保證制件質量，縮短試制周期，進而爭先占領市場，以及產品更新換代和產品開發(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“促進社會富裕繁榮的動力”，把模具工業(yè)視為“整個工業(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)工藝在各個部門得到了廣泛的應用，是模具行業(yè)的產值已經大大超過機床工業(yè)的產值。這一情況充分說明在國民經濟蓬勃發(fā)展的過程中，在各個工業(yè)發(fā)達國家對世界市場進行激烈的爭奪中，愈來愈多地采用模具來進行生產，模具工業(yè)明顯地成為技術、經濟和國力發(fā)展的關鍵。 從我國的情況來看，不少工業(yè)產品質量上不去，新產品開發(fā)不出來，老產品更新速度太慢，能源消耗指標高，材料消耗量大，這些都與我國模具生產技術落后，沒有一個強大的、先進的模具工業(yè)密切相關。 因此，要使國民經濟各個部門或得高速發(fā)展，加速實現社會主義的現代化，就必須盡快將模具工業(yè)搞上去，使模具生產形成一個獨立的工業(yè)部門，從而充分發(fā)揮模具工業(yè)在國民經濟中的關鍵作用模具的出現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)模應用卻是隨著現代工業(yè)的崛起而發(fā)展起來的。19世紀，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，隨著世界經濟的飛速發(fā)展，它又成了大量生產家用電器、車、電子儀器、照相機、鐘表等零件的最佳方式。從世界范圍看，當時美國的沖壓技術走在最前列，而瑞士的精沖、德國的冷擠壓技術，蘇聯對塑性加工的研究也處于世界先進行列。20世紀50年代中期以前，模具設計多憑經驗，參考已經有圖紙和感性認識，根據用戶的要求，制作能滿足產品要求的模具，但對所設計模具零件的機械性能缺乏了解。從1955年到1965年，人們通過對模具主要零件的機械性能和受力狀況進行數學分析，對金屬塑性加工工藝及原理進行深入討論，使得沖壓技術得到迅猛發(fā)展。在此期間歸納出的模具設計原則，使得壓力機械、沖裁材料、加工方法、模具結構、模具材料、模具制造方法、自動化裝置等領域面貌一新，并向實用化方向推進。進入20世紀70年代，不斷涌現出各種高效率、高精度、高壽命的多功能自動模具。其代表是五十多個工位的級進模和十幾個工位傳遞模。在此期間，日本以“模具加工精度進微米級”而站 了世界工業(yè)的最先列。從20世紀70年代中期至今，計算機逐漸進入模具生產設計的各個領域，顯著的提高了模具工業(yè)的水平。 我國的模具工業(yè)發(fā)展到今天經歷了一個艱辛的歷程。 我國模具工業(yè)是19世紀末20世紀初隨軍火和鐘表業(yè)引進的壓力機發(fā)展起來的。從那時到20世紀50年代初，模具多采用作坊式生產，憑工人經驗，用簡單的加工手段制造。在以后的幾十年中，隨著國民經濟的大規(guī)模發(fā)展，模具工業(yè)進步很快。當時我國大量引進蘇聯的圖紙、設備和先進經驗，其水平不低于當時工業(yè)發(fā)達的國家。此后直到20世紀70年代末，由于錯過了世界經濟發(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80年代末，伴隨家電、輕工、汽車生產線模具的大量進口和模具國產化的呼聲日益高漲，我國先后引進了一批現代化模具加工機床。在此基礎上，參照以后的進口模具，我國成功地復制了一批替代品。如汽車覆蓋件模具等。模具的國產化雖然使我國模具制造水平逐漸趕上了國際先進水平，但計算機應用方面仍然存在很大的差距。 我國模具工業(yè)起步晚，基礎差，就總量來看，大型、精密、復雜、長壽命模具產需矛盾仍然十分突出。為了進一步振興模具工業(yè)，國家有關部門進一步部署。相信在政府的大力支持下，通過本行業(yè)和相關行業(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，為國家經濟建設作出更大的貢獻。