2563 墊圈落料拉深復(fù)合模設(shè)計(jì)1,墊圈,落料拉深,復(fù)合,設(shè)計(jì) 第 1 頁 共 33 頁墊圈落料拉深復(fù)合模中文摘要本文首先簡要的概述了沖壓模具在社會(huì)發(fā)展領(lǐng)域中的作用及其以后的發(fā)展方向，點(diǎn)明了模具設(shè)計(jì)的重要意義。然后依據(jù)工件圖進(jìn)行了工藝性分析，進(jìn)而確定了設(shè)計(jì)方案，計(jì)算出了模具工作部分的尺寸，設(shè)計(jì)出工作零部件；然后依據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇出各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)零部件，最后設(shè)計(jì)出了模具的總裝配圖。在設(shè)計(jì)中，最重要的就是設(shè)計(jì)方案的確定、坯料的計(jì)算和工作零部件的設(shè)計(jì)，這是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，這些設(shè)計(jì)的正確與否直接關(guān)系到設(shè)計(jì)成本的高低及設(shè)計(jì)的模具能否正常工作；在設(shè)計(jì)的最后，總結(jié)了自己在設(shè)計(jì)過程中的心得和體會(huì)，并對我的指導(dǎo)老師進(jìn)行致謝。設(shè)計(jì)過程中，首先對墊圈的落料工序、拉伸工序和凸緣的修整工序進(jìn)行了分析，并對與這些工序相關(guān)的模具在設(shè)計(jì)和制造中存在的若干關(guān)鍵性問題進(jìn)行了研究。然后我用 CAD 制圖軟件畫出了十幾張零件圖，安插在設(shè)計(jì)說明書書中。最后畫出了墊圈落料拉深復(fù)合模的裝配圖一張。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我不僅掌握了沖壓模具設(shè)計(jì)的一般流程，更學(xué)習(xí)到了好多在課本上沒有學(xué)習(xí)到的知識(shí)，使我受益匪淺。關(guān)鍵詞：墊圈；成形工藝；復(fù)合模；不變薄拉伸.　第 2 頁 共 33 頁（畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文英文題目） AbstractThis article first brief outline ramming mold in social development domain function and its later development direction,Had pointed out the mold designs vital significance. Then has carried on the technological analysis based on the work piece chart,Then has determined the design proposal,Calculated the mold effective range size,Designs the work spare part; Then chooses each standard spare part based on the design request,Finally designed the mold assembly drawing. In design,Most important is the design proposal determination, the semifinished materials computation and the work spare part design,This is the design key, Whether these designs is correct or not relates directly to the design cost height and the design mold normal work In design final,Summarized own in the design process attainment and the experience,And instructs teacher to me to carry on expresses thanks.In design process,First fell the material working procedure, the stretch working procedure and the flange to the gasket repairs and maintains the working procedure to carry on the analysis And to certain crucial question which existed in the design and the manufacture has conducted the research with these working procedure correlations molds., Then I used the CAD charting software to draw several detail drawings,Places in the design instruction booklet book. Finally drew the gasket to fall the material drawing superposable die assembly drawing.Caused me through this graduation project not only to grasp the general flow which the ramming mold designed, Studied to many has not studied in the textbook to the knowledge.Keyword :Gasket;Formed craft;Superposable die;Invariable thin stretch第 3 頁 共 33 頁畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文說明書目錄緒論……………………………………………………………………………………5第 1章 沖壓件的工藝性分析………………………………………7第 2章 沖壓工藝方案確定……………………………………………8第 3章 主要設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………93.1 毛坯尺寸計(jì)算………………………………………………………93.2 排樣及相關(guān)計(jì)算…………………………………………………103.3 成形次數(shù)的確定 ………………………………………………103.4 沖壓工序壓力計(jì)算 ……………………………………………103.5 沖壓設(shè)備的選擇 …………………………………………………123.6 工作部分尺寸計(jì)算 ……………………………………………13第 4章 模具總體設(shè)計(jì)…………………………………………………154.1 模具類型的選擇……………………………………………………154.2 定位方式的選擇 …………………………………………………154.3 卸料、出件方式的選擇 ………………………………………154.4 導(dǎo)向方式的選擇 …………………………………………………15第 4 頁 共 33 頁第 5章 主要零部件設(shè)計(jì)………………………………………………165.1 工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………165.2 其他零部件的設(shè)計(jì)與選用 ……………………………………18第 6章 模具總裝圖………………………………………………………19第 7章 工作零件的加工工藝性…………………………………20第 8章 模具的裝配………………………………………………………218.1 裝配前的準(zhǔn)備…………………………………………………………218.2 裝配模柄…………………………………………………………………218.3 裝配凸凹模………………………………………………………………218.4 裝配凸模…………………………………………………………………228.5 裝配下?！?28.6 裝配上?！?28.7 安裝凹?！?28.8 試切…………………………………………………………………………238.9 裝配其他零件…………………………………………………………23第 9章 試模……………………………………………………………………249.1模具的試沖…………………………………………………………………24第 5 頁 共 33 頁9.2試沖過程中的調(diào)整………………………………………………………24設(shè)計(jì)總結(jié)……………………………………………………………………………26致謝……………………………………………………………………………………27參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………28緒 論模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備.先進(jìn)國家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位,發(fā)展為獨(dú)立的行業(yè).日本工業(yè)界認(rèn)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(huì)的動(dòng)力”.美國工業(yè)界認(rèn)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.第 6 頁 共 33 頁在我國.1998年3月在《國務(wù)院關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》模具被列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位,生產(chǎn)和基本建設(shè)序列第二位,把發(fā)展模具工業(yè)擺在發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要位置.目前,我國沖壓模具在產(chǎn)值占模具總產(chǎn)值的40%以上,處于主導(dǎo)地位.沖壓是一種先進(jìn)的少無切削加工方法,具有節(jié)能省材,效率高,產(chǎn)品質(zhì)量好,重量輕,加工成本低等一系列優(yōu)點(diǎn),在汽車,航空航天,儀器儀表,家電,電子,通訊,軍工,日用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用.據(jù)統(tǒng)計(jì),薄板成型后,制造了相當(dāng)于原材料的 12 倍的附加值,在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值中,與其相關(guān)的產(chǎn)品占四分之一,在現(xiàn)代汽車工業(yè)中,沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的 59%.但大型多工位級進(jìn)模、精密沖壓模具、大型多型腔精密注塑模、大型汽車覆蓋件模具等雖已能生產(chǎn)，但總體技術(shù)水平不高，與國外先進(jìn)國家相比，仍有很大差距。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發(fā)展。到目前，中國約有模具生產(chǎn)廠家 2 萬多家，從業(yè)人員有 50 多萬人，全年模具產(chǎn)值高達(dá) 450 億元人民幣以上。中國模具工業(yè)的發(fā)展在地域分布上存在不平衡性，東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。模具生產(chǎn)最集中的地區(qū)在珠江三角和長江三角地區(qū)，其模具產(chǎn)值約占全國產(chǎn)值的三分之二以上。而在模具制造領(lǐng)域中占有重要地位的沖壓模具生產(chǎn)技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)落后，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)備方面與工業(yè)發(fā)達(dá)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。隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的不斷提高，沖壓產(chǎn)品生產(chǎn)正呈現(xiàn)多品種、少批量，復(fù)雜、大型、精密，更新?lián)Q代速度快等變化特點(diǎn)，沖壓模具正向高效、精密、長壽命、大型化方向發(fā)展。為適應(yīng)市場變化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)正由手工設(shè)計(jì)、依靠人工經(jīng)驗(yàn)和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造技術(shù)轉(zhuǎn)變。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。一些國?nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD，并陸續(xù)開始使用 UG、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具 CAD/CAE/CAM 技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。第 7 頁 共 33 頁大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計(jì)是其中最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。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。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)，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(shí)，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。對于模具設(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)，我對于模具特別是塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程方面的知識(shí)，而對于模具的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)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，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于本人水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請各位老師批評指正。設(shè)計(jì)者：王海能2006年5月10號(hào)第 1章沖壓工件的工藝分析工件簡圖：如右圖所示生產(chǎn)批量：中批量第 8 頁 共 33 頁材 料：08 材料厚度：1.5mm 1.1 結(jié)構(gòu)分析 由工件圖上看，該工件較典型的帶凸緣件拉深，要求外形尺寸，對工件厚度變化也沒有作要求，且從變形的程度來看，屬淺形拉伸件通常采用先落料，后拉深的加工方法，如果把兩道工序放在一起，可以大大提高工作效率，減輕工作量，節(jié)約能源，降低成本，而且可以避免原由的加工方法中須將手伸入模具的問題，對保護(hù)操作者安全也很有利。1.2 精度分析 該沖壓件形狀較為簡單且對稱，拉深部分有 R=6 的圓角過渡，除內(nèi)緣和外緣 有精度要求外，其余尺寸精度要求不高，材料為 08 鋼，03.61??02.85??拉深性能良好。第 2章沖壓工藝方案的確定該工件包括落料拉深兩道基本工序，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后拉深，采用單工序模生產(chǎn)；方案二：落料拉深復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)；第 9 頁 共 33 頁方案三：拉深級進(jìn)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。方案一，模具結(jié)構(gòu)簡單，但須兩道工序兩副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足工件大批量生產(chǎn)的要求。方案二秩序一套模具，生產(chǎn)效率較高，盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但是由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難，方案三也只需要一套模具，生產(chǎn)效率高，但是模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，松緊操作不方便。通過對上述三種方案的分析比較，該工件若能一次拉深，則其沖壓生產(chǎn)采用方案二為佳。第 3章主要設(shè)計(jì)計(jì)算3.1 毛坯尺寸計(jì)算第 10 頁 共 33 頁3.1.1 確定毛坯尺寸計(jì)算的依據(jù)3.1.1.1 毛坯的形狀應(yīng)符合金屬在塑性變形時(shí)的流動(dòng)規(guī)律，其形狀一般與拉深件周邊的形狀相似。毛坯的周邊應(yīng)該是光滑的曲線而無急劇的轉(zhuǎn)折，所以對于旋轉(zhuǎn)體來說，毛坯的形狀無疑是一塊圓板，只要求出它的直徑。3.1.1.2 拉深前后，拉深件與其毛坯的質(zhì)量不變，體積不變，對于不變薄拉深，其面積不變。3.1.1.3 由于板料具有方向性以及毛坯在拉深過程中的摩擦條件不均勻等因素的影響，拉深后的工件頂端一般都不平齊，需要修邊，所以在毛坯尺寸中，應(yīng)包括修邊余量。3.1.2 計(jì)算毛坯直徑3.1.2.1 選取修邊余量查《現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊》表 5-2 得： =3mm 因 =55.8mm 故實(shí)際外徑為的?fdd =55.8+2×3=61.8mm，取 d =62mmf f3.1.2.2 初算毛坯直徑根據(jù)表面積相等的原則，用解析法求該零件的毛坯直徑 D，按《現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊》表 5-4 序號(hào) 20 公式 D= 計(jì)算。把的1124.3rdhdf??d =62mm,d =33.1mm,h=13.5mm,r=3mm 代入求得：D=72.7mm。其中 3844× mmf1 4/?為該零件除去法蘭部分的表面積，即之間拉入凹模實(shí)際所需材料。23.2 排樣及相關(guān)計(jì)算3.2.1 排樣方式的確定該工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計(jì)?？紤]操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡單，故采用有廢第 11 頁 共 33 頁料直排的排樣方式。查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選 850mm×1500mm 的冷軋鋼板，每張鋼板可剪裁為 11 張條料（75mm×1500mm） ，每張條料可沖 27 個(gè)工件，故每張鋼板的材料利用率為 96.7%。3.2.2 排樣相關(guān)計(jì)算查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 2.5.2 得搭邊值 a =1mm,a=1.2mm 則：1沖裁件的面積 A= =4151.1mm4/2D?2條料寬 B=D+2a+c=72.7+2×1.2+0.9=75mm條料的進(jìn)距為 S=D+a =72.7+1=73.7mm1沖裁單件的材料利用率 = ×100 = %=75%?BSnA%107.354?3.3 成形次數(shù)的確定該工件為帶凸緣筒形件，按筒形件的拉深來計(jì)算，求出h/d=13.5/33.1=0.41,d /d=62/33.1=1.87 根據(jù)毛坯的相對厚度（t/D）f100=(1.5/72.7) 100=2.06,查《現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊》表 5-18 得：h /d =0.45,?? 1查表 5-19 得：帶凸緣筒形件第一次拉深時(shí)拉深系數(shù) m =0.42,而1m =d/D=33.1/72.7=0.46.由 m =0.46＞m =0.42 且 h/d=0.41＜h / =0.45。所總 總 1 1d以該工件能一次拉深成形。能采用落料拉深復(fù)合沖壓。3.4 計(jì)算工序壓力3.4.1 落料力計(jì)算按式 F 落 =k l t 計(jì)算b?式中 F 落-----落料力（N）L-----工件外輪廓周長，L= D=228.4mm/ ??t------材料厚度，t=1.5mm -----材料的抗剪強(qiáng)度（MPa）.由《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》?書末附錄 A1 查得 =300MPa。落料力則為：F 落=1 228.4 1.5 300=102777N?第 12 頁 共 33 頁3.4.2判斷是否采用壓邊圈由 d /d=55.8/33.1=1.68＞1.4 屬寬凸緣件拉深，又由（t/D）p100=(1.5/72.7) 100=2.06 查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 4.4.4 得;(t/D)??100＞2.0 故不需要采用壓料裝置，所以不需要計(jì)算壓料力。3.4.3 拉深力計(jì)算由于該零件為淺拉深件，故可按有壓邊圈的圓筒形件近似計(jì)算。按式 F 拉= dt k 計(jì)算。?b?1式中 F 拉 ------拉深力（N）;d------拉深件的直徑，d=31.6mm-----材料的強(qiáng)度極限（MPa） ，由《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》書末附b?錄 A1 查得 =320MPabK------修正因數(shù)。拉深因數(shù) m=d/D=31.6/72.7=0.43由表 4-18 查得修正因數(shù) K =1 則 F 拉=1 3.1415 31.6 1.5 350=52119N1??3.4.4 沖壓工藝總力F =F 落+F 拉=102777+52119=154896N Z把以上數(shù)據(jù)整理列于下表：第 13 頁 共 33 頁表 3.1 主要設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目分類項(xiàng)目 公 式 結(jié) 果 備 注毛坯 毛坯直徑 DD= 1124.3rdhdf??72.7mm沖裁件面積AA= /2?4151.1mm 2條料寬度 B B=D+2a+c 76mm步近距 S S=D+a173.7mm排樣 一個(gè)步近距的材料利用率 ?= ×100 SnA%74% 查表 4.3.1 的修邊余量=3mm,查表 2.5.2 得最?小搭邊值 a=1.2mm,a =1mm。1條料與導(dǎo)料板間隙c=0.9;n=1落料力 F 落 F 落 =k l t b?102777N =300MPa,L=228.4mmb?拉深力 F 拉 F 拉= dt k ??152119N K=1, =350MPab?沖壓力沖壓工藝總力 F zF =F 落+F 拉 Z154896N 剛性打料與推件3.5 沖壓設(shè)備的選擇 對于淺拉深可按公式 F 壓 （1.6—1.8）F ，估算工稱壓力來選取壓力機(jī)。?z參照《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例》書末附錄 B3，選用公稱壓力為 400KN 的開式壓力機(jī)J23-40。 其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：400KN滑塊行程：100mm最大閉合高度：330mm最大裝模高度：265mm連桿調(diào)節(jié)長度： 65mm工作臺(tái)尺寸(前后 左右)：460mm 700mm??墊板尺寸（厚度 孔徑）：65mm 220mm 模柄孔尺寸（直徑 深度）： 50mm 70mm?最大傾斜角度：30 0第 14 頁 共 33 頁3.6工作部分尺寸計(jì)算該副模具的工作部分包括落料凹模，拉伸凸模和凸凹模，具體計(jì)算如下:3.6.1 落料刃口尺寸計(jì)算查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 2.3.3 得：沖裁模初始雙面間隙 Z =0.132mmminZ =0.240mm,為主公差的毛坯尺寸按 IT14 級精度計(jì)算，其值查《沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用max實(shí)例》書末附錄 E3 查得： =0.74mm，查表 2-12 查得凸模，凹模的制造公差為：?=0.020mm, =0.030mm.T?A?由公式 D =（D -x ）AmaxA??式中 x------磨損系數(shù)------工件公差?------凹模的制造公差A(yù)?把以上數(shù)值代入計(jì)算得：D =（72.7-1 0.74） =71.96 mm?03.?03.?由公式 D =（D - Z ）TAminT??= (71.96-0.132) 02.=71.83 mm02.?校核： + Z - Z A?T?maxin即： 0.020+0.030=0.050 0.240-0.132=0.108所以證明了所選取的 與 是合適的。AT3.6.2拉深部分尺寸計(jì)算由工件圖上可看出該拉深部分的精度等級為 IT7 級。公差為 =0.030mm，其?凸，凹模的制造公差按 IT5 級計(jì)算，查《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》表 4.8.3 得凸，第 15 頁 共 33 頁凹模的制造公差為： =0.05mm, =0.03mm.查表 4.8.2 得：無壓料圈的拉深模間A?T隙為 Z/2=1t 即 Z=2t=3mm.當(dāng)零件尺寸標(biāo)注在內(nèi)形時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)，工作部分max的尺寸由下列公式計(jì)算：公式 d =(d +0.4 )Tmin?T0??把數(shù)值代入計(jì)算得：d =（31.57+0.4 0.03）=31.58 mmT?03.由公式 d =(d +0.4 +Z)AminA??0=(31.58+0.4 0.030+3) mm?05.=34.59 mm05.?把以上計(jì)算的數(shù)值列于下表： 表 3.2 工作部分尺寸計(jì)算尺寸及分類凸，凹模間雙面間隙尺寸偏差與磨損系數(shù)計(jì)算公式結(jié)果D =（D -x ） Amax?A??71.96 mm 03.? 落料72.7mm?查表 2.3.3 得，Z =0.132mmminZ =0.240mm ax=0.74mm?X=1 D =（D - Z ） TinT??71.83 mm02.?d =(d +0.4 )mi031.58 mm3. 拉深31.6mm查表 4.8.2 得，Z=3mm =0.030mmd =(d +0.4 +Z)Ain?A??034.59 mm05.?第 16 頁 共 33 頁第 4章模具的總體設(shè)計(jì)4.1 模具類型的選擇由沖壓工藝工藝分析可知，采用復(fù)合沖壓，所以模具類型為落料拉深復(fù)合模。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)步距采用擋料銷定距。4.3 卸料，出件方式的選擇模具采用固定卸料，剛性打件，并利用裝在壓力機(jī)臺(tái)下的標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供壓邊力。4.4導(dǎo)向方式的選擇為了橫向和縱向送料都比較方便，便于安裝調(diào)整，在無偏心載荷的情況下，壓力機(jī)導(dǎo)向精確，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。第 17 頁 共 33 頁第 5章模具主要零部件及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于工件形狀簡單對稱，所以模具的工作零件均采用整體結(jié)構(gòu)，拉深凸模，落料凹模和凸凹模的結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計(jì)如下：5.1.1 拉深凸模的設(shè)計(jì)5.1.1.1 拉深凸模的材料選用 Cr12 ，熱處理硬度為 60~64HRC。5.1.1.2 為了實(shí)現(xiàn)先落料后拉深，模具裝配后，應(yīng)使拉深凸模的端面比落料凹模的低。拉深凸模的長度可按下式計(jì)算： L=H 凹模固+H 墊板+H 凹-H 低式中： H 凹模固——凹模固定板的厚度，H 凹模固 =25mmH 墊板——墊板的厚度， H 墊板 =20mmH 凹——凹模的厚度，H 凹=16mmH 低 ——裝配后，拉深凸模的端面低于落料凹模端面的高度，根據(jù)板厚大小，決定 H 低=3mm故 L=（25+20+16-3）mm=58mm5.1.1.3 拉深凸模的直徑由第三章計(jì)算可知，d = 31.6 mmT?03.?第 18 頁 共 33 頁5.1.2 落料凹模的設(shè)計(jì)5.1.2.1刃口結(jié)構(gòu)選用 落料凹模刃口的結(jié)構(gòu)采用直通式，強(qiáng)度高，修磨后刃口尺寸不變。材料采用 Cr12 ，熱處理硬度為 60~64HRC。5.1.2.2凹模相關(guān)尺寸計(jì)算 落料凹?？撞捎镁€切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要將壓力機(jī)的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 H=kb=0.22 72.7=15.8mm（查表 2.9.5 得 k=0.22）?凹模壁厚 c=(1.5-2)H=23.7-31.7mm取凹模厚度 H=16mm , 凹模壁厚 c=25mm . 凹模寬度 B=b+2c=72.7+2 25=122.7mm凹模長度 L 取 125 mm(垂直送料方向)凹模輪廓尺寸為 125mm 16mm. ??5.1.3 凸凹模的設(shè)計(jì)5.1.3.1材料選擇 凸凹模的材料選用 Cr12，熱處理硬度為 60~64HRC。 5.1.3.2 長度確定 凸凹模為采用非標(biāo)準(zhǔn)件，其長度由模具的結(jié)構(gòu)及總體尺寸而定，取凸凹模的長度為 L=78mm5.1.3.3內(nèi)孔及外緣尺寸確定 凸凹模的內(nèi)孔與外緣尺寸由第三章的計(jì)算可知：D= 71.83 mm ，d = 34.59 mm T02.?A05.?由以上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及尺寸計(jì)算，可得出模具主要結(jié)構(gòu)中拉深凸模，落料凹模和凸凹模的工作尺寸分別如圖 5-1~圖 5-3 所示。圖 5-1 拉深凸模第 19 頁 共 33 頁圖 5- 2 落料凹模圖 5-3 凸凹模5.2其他零部件的設(shè)計(jì)與選用5.2.1 彈性元件的設(shè)計(jì)第 20 頁 共 33 頁頂件板在制件成形過程中一方面起壓邊作用，另一方面還可將成形后包在拉深凸模上的工件卸下。其壓力有標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供。5.2.2模架及其他零部件的選用5.2.2.1 模架的選用根據(jù)主要零件的結(jié)構(gòu)，外形尺寸，并參照《模具設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)件》資料，選用后側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)柱模架 200mm 190~225mm(GB/t2851-1990)?上模座：L H=200mm 160mm 40mm 材料采用 HT200。B下模座：L H=200mm 160mm 45mm 材料采用 HT200。 導(dǎo) 柱： L= 25mm 180mm 材料采用 45 鋼。?1導(dǎo) 套： L = 25mm 95mm 38mm 材料采用 20 鋼。 ?2?上模座厚度取 40mm，即 H 上模=40mm上模墊板厚度取 10mm，即 H 上墊=6mm墊板厚度取 25mm,即 H 墊板=20mm下模墊板厚度取 10mm，即 H 下墊=6mm凹模固定板厚度取 25mm，即 H 凹模固=25mm其中，上墊板和下墊板的材料選用 45 鋼，墊板的材料選用 20 鋼，凸模固定板和凹模固定板的材料選用 Q275A 。模具的閉合高度 H 閉=H 上模+H 上墊+H 凸凹模+H 墊板+H 下墊+H 凹模固+H 下模 =（40+6+78+20+6+25+45）mm= 220mm可見該模具的閉合高度小于所選壓力機(jī) J23-40 的最大裝模高度（265mm）,可以使用。5.2.2.2模柄的選用模柄選用標(biāo)準(zhǔn)件。由 J23-40 型號(hào)的壓力機(jī)可得模柄孔尺寸為 40㎜×60㎜，選擇 B 型壓入式模柄，查《沖壓手冊》表 22.5-24 可選得其模柄規(guī)格為 A40㎜×100㎜. 第 21 頁 共 33 頁第 6章模具總裝圖由以上設(shè)計(jì)，可得到如圖 6-1 所示的模具總裝圖。為了實(shí)現(xiàn)先落料后拉深，應(yīng)保證模具裝配后，拉深凸模 4 的端面比落料凹模 3 的端面低 3 mm。第 22 頁 共 33 頁圖 6-1 墊圈落料-拉深復(fù)合模1—凸凹模 2—固定卸料板 3—落料凹模 4—拉深凸模 5—頂桿 6—打板 7—打桿模具的工作過程：將條料沿卸料板 2（兼起導(dǎo)料板）平放在凹模面 3 上，并沿卸料板 2 向前送進(jìn)，接觸到擋料銷時(shí)停止送進(jìn)，壓力機(jī)滑塊帶著上模下行，凸凹模1 的下表面先接觸條料，先落料，后拉深；當(dāng)拉深結(jié)束后，上模回程，落料后的條料由固定卸料板 2 從凸凹模上卸下，拉深成形的工件由壓力機(jī)上活動(dòng)橫梁通過打桿 7 推動(dòng)打板 6 從凸凹模中剛性打下或通過下頂桿 5 推動(dòng)頂件塊將工件從拉深凸模 4 上卸下，用手將工件取走后，將條料往前送進(jìn)一個(gè)步距，進(jìn)行下一個(gè)工件的生產(chǎn)。第 7章工作零件的加工工藝性第 23 頁 共 33 頁本副模具的工作零件都是旋轉(zhuǎn)體，形狀比較簡單，加工主要采用車削。圖 5-1~圖 5-3 所示拉深凸模、落料凹模和凸凹模的加工工藝過程見加工工藝卡。第 8章模具的裝配第 24 頁 共 33 頁本模具的裝配選凸凹模為基準(zhǔn)件，先裝上模，再裝下?！，F(xiàn)將具體裝配方法敘述如下：8.1裝配前的準(zhǔn)備8.1.1 通讀設(shè)計(jì)圖樣，了解正裝式復(fù)合模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。本模具的裝配工藝要 點(diǎn)是：同時(shí)保證落料和拉深用凸凹模間隙的均勻；打料機(jī)構(gòu)工作可靠，能及時(shí)推出工件。8.1.2 查對各零件已完成裝配前的加工工序，并經(jīng)檢驗(yàn)合格。對于本副模具， 由于是正裝式落料拉深復(fù)合模具，需要檢查凸凹模拉深凹模洞口的圓角是否達(dá)到規(guī)定的數(shù)值 R4mm。8.1.3 確定裝配方法和裝配順序。經(jīng)查對認(rèn)定模具零件已加工完成，可采用直接裝配方法。結(jié)合模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對凸凹模、凸模先進(jìn)行分組裝配，再進(jìn)行總裝配。選用以凸凹模為基準(zhǔn)件，先裝配上模，再裝配下模及輔助零件。8.1.4 領(lǐng)用標(biāo)準(zhǔn)件8.2裝配模柄。將模柄壓入上模座后，鉆、鉸螺釘孔，安裝上螺釘。8.3 裝配凸凹模。裝配前，對經(jīng)檢查需研修凸凹模拉深凹模洞口圓角的，需要認(rèn)真對其研修，認(rèn)定合格后，再進(jìn)入裝配。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(zhǔn)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(rèn)定間隙分布均勻后，磨平固定板支撐面和凸凹模刃口面。第 25 頁 共 33 頁8.4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(zhǔn)面的垂直度，認(rèn)定合格后，磨平固定板支撐面和刃口面。8.5裝配下模。將組裝好的凸?！潭ò搴拖聣|板，按照設(shè)計(jì)要求位置，安裝在下模座上，緊固螺釘，鉆、鉸銷孔，裝入圓柱銷。8.6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(rèn)定均勻后，在上模相應(yīng)部位鉆、鉸銷孔，打入圓銷。 8.7安裝凹模將凹模和壓邊圈、下頂桿安裝在下模相應(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。8.8試切第 26 頁 共 33 頁用紙?jiān)嚊_，觀察沖切紙邊的狀況，經(jīng)調(diào)整并認(rèn)定均勻后， 鉆、鉸另一組銷孔，打入圓銷。 8.9裝配其他零件上模安裝頂桿，頂件塊，檢查打料機(jī)構(gòu)工作的可靠性。頂件塊在最低位置時(shí)，應(yīng)突出凸凹模刃口 0.2-0.5mm.安裝卸料板，卸料螺釘.第 9章試模第 27 頁 共 33 頁9.1 模具的試沖在設(shè)計(jì)指定的壓力機(jī)上，裝配好的模具進(jìn)行試沖。試模時(shí)重點(diǎn)檢查打料機(jī)構(gòu)和頂出機(jī)構(gòu)的動(dòng)作是否及時(shí)、可靠。每一次沖壓后，上模隨壓力機(jī)上行到上死點(diǎn)時(shí)，條料和頂出的工件都應(yīng)該出現(xiàn)在下模凹模工作面上，以便及時(shí)清除。裝配后應(yīng)保證間隙均勻，落料凹模刃口面應(yīng)高出拉深凸模工作端面 3mm，以實(shí)現(xiàn)落料前先壓料，落料后在拉深。9.2 試沖過程中的調(diào)整無論對哪一種沖模進(jìn)行試沖，試沖前和試沖過程中的調(diào)整是不可少的， 。落料拉深模復(fù)合模試沖時(shí)出現(xiàn)的問題和調(diào)整方法如下：9.2.1 送料不暢通或料被卡住9.2.1.1產(chǎn)生的原因 兩導(dǎo)料板之間的尺寸過小或有斜度；凸模與卸料板之間的間隙過大，使搭邊翻扭；用側(cè)刃定距的級進(jìn)模，導(dǎo)料板的工作面與側(cè)刃不平行，或側(cè)刃與側(cè)刃擋塊不密合，形成方毛刺；9.2.1.2調(diào)整的方法 根據(jù)情況銼修或磨或重裝；減小凸模與卸料板之間間隙；重裝導(dǎo)料板，修整側(cè)刃擋塊，消除間隙。9.2.2 制件有毛刺9.2.2.1產(chǎn)生原因 刃口不鋒利或淬火硬度低；配合間隙過大或過?。婚g隙不均勻使沖件的一邊有顯著的帶斜角的毛刺。9.2.2.2調(diào)整方法 刃磨刀口，使其鋒利；調(diào)整凸、凹模之間間隙，使其均勻一致。9.2.3 凸緣或制件口部起皺9.2.3.1產(chǎn)生原因 凸凹模之間間隙太大或不均勻；凹模圓角??；第 28 頁 共 33 頁9.2.3.2調(diào)整方法 減少拉深間隙值；采用小圓角半徑凹模。9.2.4制件底部破裂或有裂紋9.2.4.1產(chǎn)生原因 壓邊力太大；凸、凹模圓角半徑太?。话寄A角半徑太粗糙，不光滑；凸、凹模制件間隙不均勻，局部過??；凸模安裝不垂直。9.2.4.2調(diào)整方法 減少壓邊力；加大凸、凹模圓角半徑；修光凹模圓角半徑，越光越好；調(diào)整間隙，使其均勻；重裝凸模，保持垂直。9.2.5制件壁厚和高度不均勻9.2.5.1產(chǎn)生原因 凸模與凹模不同軸，間隙向一邊傾斜；定位板或擋料銷位置不正確；凸模不垂直；壓料力不均勻；凹模的幾何形狀不正確。9.2.5.1調(diào)整方法 重裝凸模與凹模，使間隙均勻一致；重裝調(diào)整定位板或擋料銷；修整凸?；蛑匮b；調(diào)整頂桿長度；重裝修正凹模。9.2.6制件表面拉毛9.2.6.1產(chǎn)生原因 拉深間隙太小或不均勻；凹模圓角表面粗糙，不光；凹模硬度不夠高，有粘附板料現(xiàn)象。9.2.6.2調(diào)整方法 修正拉深間隙；修光圓角半徑；提高凹模表面硬度，修光表面，進(jìn)行鍍鉻或氧化處理。9.2.7制件底部不平 9.2.7.1產(chǎn)生原因 頂出器或壓料板未鐓死；材料本身存在彈性。9.2.7.2調(diào)整方法 調(diào)整沖模結(jié)構(gòu)，使沖模達(dá)到閉合高度時(shí)，頂出器和壓料板將已拉深件鐓死；改變凸模、凹模和壓料板形狀并提高其剛度。畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)第 29 頁 共 33 頁作為一名工科類學(xué)校的學(xué)生，做畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們走出校園走向社會(huì)前的最后一次實(shí)踐鍛煉。這次我所選擇的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是設(shè)計(jì)一套生產(chǎn)墊圈的模具，我選擇的設(shè)計(jì)方案是落料拉深復(fù)合模。由于以前作過課程設(shè)計(jì)，所以對模具設(shè)計(jì)的流程還不是很陌生，首先對制件進(jìn)行工藝性分析，然后選擇加工方案，進(jìn)而計(jì)算坯料的面積，接著根據(jù)制件尺寸計(jì)算出模具工作部分的尺寸，從而設(shè)計(jì)出模具的工作零部件，即：落料凹模、凸凹模、拉深凸模。接著選擇模架，再根據(jù)模具需要選出模具的其它標(biāo)準(zhǔn)零部件，最后裝配出模具的總裝圖，至此模具設(shè)計(jì)宣告結(jié)束。雖然以前有過作過課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，但這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)還是令我感觸頗深，讓我感觸最深的就是查閱了大量的工具書，在那段時(shí)間里，我?guī)缀趺刻於家疾ㄓ谒奚岷蛨D書館之間，翻遍了《中國模具設(shè)計(jì)大典 3》 、 《沖壓手冊》 、 《模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊》 、 《沖壓模具設(shè)計(jì)與制造》等書，因?yàn)樽霎厴I(yè)設(shè)計(jì)每一個(gè)計(jì)算都要有依據(jù)可查，每一個(gè)零件的設(shè)計(jì)都要認(rèn)真選擇，要是一個(gè)數(shù)據(jù)沒有的話，下邊的根本沒有辦法計(jì)算，如果一步出錯(cuò)就要從頭再來。剛開始的時(shí)候我就遇到這種現(xiàn)象，由于數(shù)據(jù)選擇不是很準(zhǔn)確，計(jì)算到后邊經(jīng)過檢驗(yàn)之后發(fā)現(xiàn)不能滿足模具的使用要求，沒辦法，只好重新再來。這些煩瑣的計(jì)算真的使人苦不堪言，但這也使我認(rèn)識(shí)到自己以后要從事的工作是多么的嚴(yán)謹(jǐn)，不能有絲毫的馬虎，使我有了高度的使命感和責(zé)任心。做畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然很艱辛，但做什么事情都是有兩面性的，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我將以前所學(xué)的東西系統(tǒng)的連貫起來，好多快遺忘的東西又被復(fù)習(xí)了一遍，加深了我對這些知識(shí)的理解和記憶。更主要的是以前在堂上所學(xué)的都是空虛的理論知識(shí)，沒有進(jìn)行過實(shí)際的、系統(tǒng)的實(shí)際設(shè)計(jì)練習(xí)，對所學(xué)的理論、公式運(yùn)用不是很熟練，所以很多實(shí)際上應(yīng)該很熟悉的東西真的運(yùn)用的時(shí)候還是感到很陌生；而畢業(yè)設(shè)計(jì)就給我們提供了這么一個(gè)鍛煉的平臺(tái)，讓我們把空洞的理論、公式在設(shè)計(jì)中反復(fù)的運(yùn)用，使我們把這些知識(shí)真正的轉(zhuǎn)換為自己所需要的東西；它在鍛煉我們設(shè)計(jì)能力的同時(shí)，也使我們積累了寶貴的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對以后所從事的設(shè)計(jì)工作真的是大有裨益?？傊?，畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然很辛苦，但是在設(shè)計(jì)中不斷的思考問題，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(shí)也汲取了更完整的專業(yè)知識(shí)，鍛煉了自己獨(dú)力設(shè)計(jì)的能力，使我受益匪淺。第 30 頁 共 33 頁致謝時(shí)光如電，歲月如梭，三年的大學(xué)生活一晃而過，而我也即將離開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，作為一名工科類學(xué)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，沒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，我們主要學(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)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習(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題的能力，開闊了我們的視野，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，由于有了課程設(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(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)對我以后的工作一定大有益處。最后，再次感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師于智宏老師在這一段時(shí)間給予無私的幫助和指導(dǎo)，并向他們致于深深的敬意，以后到社會(huì)上我一定努力工作，不辜負(fù)他們給予我的知識(shí)和對我們寄予的厚望！第 31 頁 共 33 頁參考文獻(xiàn)[1]劉建超 張寶忠主編. 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造. 高等教育出版社， 2004.[2]郭 成 儲(chǔ)家佑主編. 現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊. 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.[3]王孝培 主編. 沖 壓 手 冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[4]沖模設(shè)計(jì)手冊編寫組. 沖模設(shè)計(jì)手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，1999.[5]許發(fā)樾 主編. 實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造. 機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[6]彭建聲 主編. 簡明模具工實(shí)用技術(shù)手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社，1993. 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