端蓋拉深成形工藝及模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
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1、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
2、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(zhuān)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
3、,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,
4、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(zhuān)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(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)水平低,專(zhuān)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
5、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,
6、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(chē)、電
7、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(zhuān)"、"大而精"。2004
8、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)
9、70%以上,而我國(guó)才達(dá)到45%. 1.3 端蓋拉深件模具設(shè)計(jì)與制造方面 1.3.1 端蓋拉深模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路 拉深是沖壓基本工序之一,它是利用拉深模在壓力機(jī)作用下,將平板坯料或空心工序件制成開(kāi)口空心零件的加工方法。它不僅可以加工旋轉(zhuǎn)體零件,還可以加工盒形零件及其他形狀復(fù)雜的薄壁零件,但是,加工出來(lái)的制件的精度都很底。一般情況下,拉深件的尺寸精度應(yīng)在IT13級(jí)以下,不宜高于IT11級(jí)。 只有加強(qiáng)拉深變形基礎(chǔ)理論的研究,才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法,才能正確地確定拉深工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸,解決拉深變形中出現(xiàn)的各種實(shí)際問(wèn)題,從而,進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。 圓筒件是
10、最典型的拉深件,其工作過(guò)程很簡(jiǎn)單就一個(gè)拉深,根據(jù)計(jì)算確定它不能一次拉深成功.因此,需要多次拉深。在最后的一次拉深中由于制件的高度太高,根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架,判斷此次拉深不能采用標(biāo)準(zhǔn)的模架。為了保證制件的順利加工和順利取件,模具必須有足夠高度。要改變模具的高度,只有從改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度可根據(jù)拉深凸模與拉深凹模工作配合長(zhǎng)度決定.設(shè)計(jì)時(shí)可能高度出現(xiàn)誤差,應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改高度。 1.3.2 端蓋落料拉深模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度 1.了解目前國(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀,所用時(shí)間10天; 2.確定加工方案,所用時(shí)間2天; 3.模具的設(shè)計(jì),所用時(shí)間10天; 4.模具的調(diào)試
11、.所用時(shí)間3天. 2 工藝分析 工件名稱(chēng):端 蓋 生產(chǎn)批量:小批量 材料:08號(hào)鋼 厚度:1.5mm 工件簡(jiǎn)圖如圖1所示: 圖1 端 蓋 2.1 沖壓零件的工藝性分析 圖示零件材料為08號(hào)鋼板,具有良好的沖壓性能,能夠進(jìn)行一般的沖壓加工,市場(chǎng)上也容易得到這種材料,價(jià)格適中。 2.1.1 外形落料的工藝性: 該工件尺寸較小,料厚1.5mm,外形簡(jiǎn)單,尺寸精度要求一般,因此可采用落料工藝獲得。 2.1.1 拉深的工藝性: 此
12、工件為有凸緣圓筒形工件,要求內(nèi)形尺寸,沒(méi)有厚度不變的要求,尺寸精度要求一般,且該工件的形狀滿足拉深的工藝要求,故可采用拉深工序加工。 此工件只有外形落料和拉深兩個(gè)工序。圖示零件尺寸mm、 mm,按慣例取IT12級(jí),符合一般級(jí)進(jìn)沖壓的經(jīng)濟(jì)精度要求,模具精度取IT10級(jí)即可。 由以上分析可知,圖示零件具有比較好的沖壓工藝性,適合沖壓生產(chǎn)。 2.2 排樣設(shè)計(jì) 2.2.1確定零件的排樣方案 設(shè)計(jì)模具時(shí),條料的排樣很重要。有凸緣園筒工件的形狀簡(jiǎn)單,且對(duì)稱(chēng),故可采用直排。 圖2 條料的排樣 2.2.2 條料寬度的計(jì)算 查表取得搭邊值為1.0
13、mm和1.2mm。 計(jì)算毛坯直徑 如上圖所示,d=55.8mm, d=(31.6+1.5)mm=33.1mm, 工件的相對(duì)直徑 ==1.67。根據(jù)相對(duì)直徑查表得 修邊余量 △h=2.0mm。 由表4.3.3序號(hào)11查得有凸緣圓筒形件的毛坯尺寸計(jì)算公式為: D= 將d=(d+ △h )mm=(55.8+2)mm=57.8mm, h=6.5mm, r=2mm , r=6mm d =33.1mm , d=38.6mm , d=19.6mm 代入上式,即得毛坯的直徑為: D=56mm 條料寬度的計(jì)算:擬采用無(wú)側(cè)壓
14、裝置的送料方式,由b-Δ=〔D+2a+c1〕- Δ0 D—條料寬度方向沖裁件的最大尺寸 a—側(cè)搭邊值 c1—導(dǎo)料板與最寬條料之間的間隙 代入數(shù)據(jù)計(jì)算,取得條料寬度為60mm。 導(dǎo)尺間距離的計(jì)算:由s=D+2(a+c1),代入數(shù)據(jù)計(jì)算得導(dǎo)尺間距離為61 mm。 2.2.3 材料利用率的計(jì)算 根據(jù)一般的市場(chǎng)供應(yīng)情況,原材料選用1000 mm2000 mm1.5mm的冷軋薄鋼板。 每塊可剪2000mm 60 mm規(guī)格條料16條,材料剪切利用率達(dá)94.5%。由文獻(xiàn)﹝2﹞ 材料利用率通用計(jì)算公式 = 式中 A—一個(gè)沖裁件的面積,mm2; n—一個(gè)
15、進(jìn)距內(nèi)的沖裁件數(shù)量; B—— 條料寬度,mm; S——進(jìn)距, mm 且A=D+2(t=3.1456+2(57.5-34.6)1.5 mm2= 2530.46mm2 代入上式 得 ==70% 2.3 工藝方案的確定 工藝方案的確定 手柄零件所需的基本沖壓工序?yàn)槁淞虾屠?,可擬訂出以下三種工藝方案。 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)合生產(chǎn),采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三:沖孔--落料連續(xù)沖壓,采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。
16、 方案一,模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但需兩道工序兩副模具,生產(chǎn)率較低,難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方案二只需一副模具,沖壓件的形位精度和尺寸精度容易保證,且生產(chǎn)率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜,但由于零件的幾何尺寸簡(jiǎn)單對(duì)稱(chēng),模具制造并不困難。方案三也只需一副模具,生產(chǎn)率也很高,且易實(shí)現(xiàn)操作的機(jī)械化和自動(dòng)化,但零件的沖壓精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度,需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷(xiāo)導(dǎo)正,故模具制造,安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過(guò)對(duì)上述三種方案的分析比較,該件的沖壓生產(chǎn)采用方案二為最佳。 查表得,首次拉深凹模圓角半徑r凹=0.8, 式中 r凹—— 凹模圓角半徑 (mm)
17、 D —— 毛坯直徑 (mm) d —— 凹模內(nèi)徑 (mm) t —— 材料厚度 (mm) 故 r凹=5 mm, r凸=(0.6~1), r凹=3~5mm, 工件底部圓角半徑r=6mm,大于拉深凸模圓角半徑r凸=3~5mm,滿足首次拉深對(duì)圓角半徑的要求。尺寸Φ55.8mm、 mm ,由公差查公差表得模具制造精度為IT10,滿足拉深工序?qū)?duì)工件等級(jí)的要求。 3 模具結(jié)構(gòu)形式的
18、選擇與確定 3.1 正倒裝結(jié)構(gòu):根據(jù)上述分析,本零件的沖壓包括落料和拉深兩個(gè)工序,為操作方便,能自動(dòng)卸料,既能提高生產(chǎn)效率又能保證生產(chǎn)安全,,采用正裝結(jié)構(gòu),即拉深凸模和落料凹模都安排在下模。 3.2 送料方式:因是小批量生產(chǎn),零件尺寸較小,采用手工送料方式。 3.3 定位裝置:本工件在復(fù)合模中尺寸是較小的,又是小批量生產(chǎn),采用固定擋料銷(xiāo)定位。 3.4 導(dǎo)向方式:為確保零件的質(zhì)量,提高模具精度、壽命以及節(jié)省調(diào)試模具的時(shí)間,選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。為送料方便,采用后側(cè)導(dǎo)柱式模架。導(dǎo)柱過(guò)盈裝在下模,導(dǎo)套過(guò)盈裝在上模,可防止灰塵落入導(dǎo)套影響導(dǎo)向精度。當(dāng)模具合攏時(shí),配合高度>15~20mm;沖壓完畢
19、(合模時(shí))導(dǎo)柱不能凸出上模板的上平面。導(dǎo)柱與上、下模座之間的關(guān)系如圖3所示: 圖3 導(dǎo)柱長(zhǎng)度與上下模座的關(guān)系 3.5 卸料方式:本模具采用正裝結(jié)構(gòu),工件易留在凹??锥粗?,為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu),采用剛性推件裝置,在凸凹模內(nèi)安裝一頂件塊和推桿,推件力由模柄傳給推桿和推件塊,使工件從孔洞中落下(其結(jié)構(gòu)如圖3所示)。工件厚度為1.5mm,為了簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)和達(dá)到可靠的卸料力,使操作簡(jiǎn)便且安全,選用剛卸料板來(lái)卸下條料廢料, 既起卸料作用又起壓料作用。 圖4 剛性推件裝置 4. 沖壓力與壓力中心的計(jì)算,初選壓力機(jī) 4.1 沖裁工序力的計(jì)算
20、 由工件結(jié)構(gòu)和前面所定的沖壓方案可知,本工件的沖裁力包括以下部分。 落外型料的力F1,向下推出工件的力F2,拉深力F,壓邊力FQ,由彈性卸料板卸條料的廢料的力不是壓力機(jī)提供的,故不用計(jì)算在內(nèi)。 考慮到模具刃部被磨損、凸凹模間隙不均勻和波動(dòng)、材料力學(xué)性能及材料厚度偏差等因素的影響,實(shí)際計(jì)算沖裁力時(shí)按下面公式: F=KLtτ﹝3﹞ 式中 F—沖裁力(kN) L—沖裁件剪切周邊長(zhǎng)度(mm) t—沖裁件材料厚度(mm) τ—被沖材料的抗剪強(qiáng)度(MPa)
21、 K—系數(shù),一般取1.3。 上式中抗剪強(qiáng)度τ與材料種類(lèi)和坯料的原始狀態(tài)有關(guān),可在手冊(cè)中查詢(xún)。為方便計(jì)算,可取材料的τ=0.8σb,故沖裁力表達(dá)式又可表示為:P=1.3Ltτ≈Ltσb 式中 σb—被沖材料抗拉強(qiáng)度(MPa)。查手冊(cè)﹝1﹞表8—7得08鋼的σb=350MPa F1=175.841.5350=92.32kN 計(jì)算推件力 F2=nKtF Kt—推件力系數(shù),由手冊(cè)查得Kt=0.055 n—同時(shí)卡在凹模的工件(或廢料)數(shù) F2==5.08kN 計(jì)算壓邊力 由4.46確定壓邊力的計(jì)算公式為:
22、 FQ= 式中,, D=56mm, d=31.6mm,由表查得p=2.8MPa. 把各已知數(shù)據(jù)代入上式,得壓邊力為: FQ==6665.215N≈6.67 KN 計(jì)算拉深力 由4.4.8確定拉深力的計(jì)算公式為: F=kd 已知m=0.56, 由表查得k=0.75,10鋼的強(qiáng)度極限=380MPa 將已知數(shù)據(jù)代入上式得 F=(33.13.141.53800.75)N=44431.785N≈44.43KN 工序總力Fz=F1+F2+F+FQ =92.32+5.07+6.67+44.43=148.49kN 故壓
23、力機(jī)的公稱(chēng)壓力要大于148.49KN 4.2 初選壓力機(jī) 查文獻(xiàn)[4]開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)參數(shù)初選壓力機(jī)型號(hào)為J23-16和J23-25,見(jiàn)表一。 表 一 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù) 型號(hào) 公稱(chēng)壓力/kN 滑塊行程/mm 最大封閉高度/mm 工作臺(tái)尺寸/mm 滑塊底面尺寸/mm 可傾斜角/ 封閉高度調(diào)節(jié)量/mm J23-16 55 10~120 220 300450 38500 35 45 J23-25 65 15~160 270 370560 46650 30 55 4.3 壓力中心的計(jì)算 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。
24、為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作,應(yīng)使模具的壓力中心與壓力機(jī)的中心滑塊中心線重合。否則,沖壓時(shí)滑塊就會(huì)承受偏心載荷,導(dǎo)致滑塊導(dǎo)軌與模具的導(dǎo)向部分不正常的磨損,還會(huì)使合理的間隙得不著保證,從而影響制件的質(zhì)量和降低模具的壽命,甚至損壞模具。 該工件形狀對(duì)稱(chēng),壓力中心位于其對(duì)稱(chēng)中心線的交點(diǎn),即幾何中心上。 5 主要零件和主要工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 5.1 工作零件的尺寸計(jì)算 5.1.1 判斷拉深次數(shù) 有凸緣圓筒形件的拉深系數(shù)取決于有關(guān)尺寸的三個(gè)相對(duì)比值即凸緣的相對(duì)直徑、零件的相對(duì)高度、相對(duì)圓角半徑。其中以影響最大,次之,影響較小
25、。和越大,表示拉深時(shí)毛坯變形區(qū)的寬度大,拉深成形時(shí)的難度也越大。當(dāng)和超過(guò)一定值時(shí),便不能一次拉深。 凸緣的相對(duì)直徑==1.6, 毛坯的相對(duì)厚度。查表得,有凸緣圓筒形件的第一次拉深時(shí)的極限拉深系數(shù)為0.46。有因?yàn)榱慵南鄬?duì)高度==0.24,零件的相對(duì)高度小于端蓋第一次拉深時(shí)的極限拉深系數(shù),所以端蓋可以一次拉深 5.1.2 拉深模的間隙 由表查得拉深模的單邊間隙為 則拉深模的間隙Z=21.5mm=3mm 5.1.3 拉深模的圓角半徑 凹模的圓角半徑表4.8.2選取,=5mm。凸模的圓角半經(jīng)等于等于工件的內(nèi)圓角半徑,即= r=6mm 5.1.4 拉深
26、凸、凹模工作部分的尺寸和公差。 由于工件要求內(nèi)形尺寸,則以凸模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。凸模的計(jì)算公式為: 式中 : —— 凸模的尺寸 —— 拉深件的內(nèi)徑的最小極限尺寸 △ —— 零件的公差 —— 凸模的制造公差 查表得 ,凸模制造公差, 把31.57mm, △=0.03mm, 代入上式,則模尺寸為mm 間隙取在凹模上,則凹模的計(jì)算公式為: 式中 : —— 凸模的尺寸 —— 拉深件的內(nèi)徑的最小極
27、限尺寸 △ —— 零件的公差 —— 凸模的制造公差 Z —— 拉深模的雙面間隙 查表得 凸模制造公差=0.08mm, 把31.57mm, △=0.03mm , =0.08mm代入上式, 得 =34.58mm 5.1.5 落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算 因此落料件為簡(jiǎn)單形狀的制件,所以利用凸凹模配合法,這種方法有利于獲得最小的合理間隙,放寬對(duì)模具的加工設(shè)備的精度要求。 采用配作法,計(jì)算凹模的刃口尺寸,首先是根據(jù)凹模磨損后輪廓變化情況正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過(guò)程中是變大還是變小,還是不變這三種情況,然后分別按不同的計(jì)算
28、公式計(jì)算。 a、凹模磨損后會(huì)增大的尺寸-------第一類(lèi)尺寸A 第一類(lèi)尺寸:Aj=(Amax-x△)0+0.25△ b、凹模磨損后會(huì)減小的尺寸-------第二類(lèi)尺寸B 第二類(lèi)尺寸:Bj=(Bmax+x△)0-0.25△ c、凹模磨損后會(huì)保持不變的尺寸 第三類(lèi)尺寸C 第三類(lèi)尺寸:Cj=(Cmin+0.5△)60.125△ 式中 、、 ——基準(zhǔn)件尺寸(mm) 、、 ——工件極限尺寸(mm) △ ——工件制造公差(mm) X ——因數(shù)(mm) 其落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下:
29、 圖5 落料凹模刃口部分尺寸 第一類(lèi)尺寸:磨損后增大的尺寸: A1=(Amax- x△) 0+0.25△ 將 △=0.03mm,x=0.75代入上式 得 A1= (56-0.750.03) 0+0.250.43=55.980+0.12 落料凸模的基本尺寸與凹模相同,為55.98mm,不必標(biāo)注公差,但要在技術(shù)條件中注明:凸模實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配制,保證最小雙面合理間隙值Zmin=0.22(查表得)。 圖6 落料凸模刃口尺寸 5.2 工作零部件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 5.2.1 拉深的凸模,為了增加凸模的強(qiáng)度與剛度
30、,應(yīng)將凸模非工作部分直徑應(yīng)設(shè)計(jì)成階梯形式如圖6所示: 圖7 拉深凸模的結(jié)構(gòu)形式 凸模長(zhǎng)度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要而確定的,工藝方案采用落料拉深正裝復(fù)合模,即落料凸模設(shè)計(jì)在下模,其工作部分的長(zhǎng)度等于無(wú)凸緣圓筒件的高度和壓邊圈厚度的和。凸模長(zhǎng)度用下列公式計(jì)算: L=h1+h2+h 式中 L—凸模長(zhǎng)度, mm h1—圓筒形件的高度,mm h2—壓邊圈的高度,mm h—附加高度,一般取15~20mm 故拉深凸模的長(zhǎng)度 L=10mm+10mm+15mm=35mm 在工件拉深過(guò)程中,由于
31、空氣壓力的作用或潤(rùn)滑油的粘性等因素,是工件很容易粘附在凸模上。為使工件不至于緊貼在凸模上,在設(shè)計(jì)凸模時(shí)應(yīng)有通氣孔。差查表得拉深凸模的通氣孔直徑為5mm. 圖8 整體式凹模的局部結(jié)構(gòu) 5.2.2 落料凹模采用整體式凹模如圖7所示 凹模直接裝于下模座上,由于下模座孔口較大因而使工作時(shí)承受彎曲力矩,若凹模高度H及模壁厚度C不足時(shí),會(huì)使凹模產(chǎn)生較大變形,甚至破壞。但由于凹模受力復(fù)雜,凹模高度可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,即 凹模高度H=KB 凹模壁厚C=(1.5~2)H 式中B----凹??椎?/p>
32、最大寬度,mm但B不小于15mm C-----凹模壁厚,mm 指刃口至凹模外形邊緣的距離; K=系數(shù),查表取0.3 凹模高度H=KB=0.356=16.8mm 按表取標(biāo)準(zhǔn)值20mm 凹模壁厚C=1.5H = 1.520=30mm 查表得凹模刃口高度h為6mm 凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般取(1.7~2.0)d, 圖9 凹模上的螺孔設(shè)計(jì)與選用 d 為螺孔的距離,由于凹模厚度為15mm,所以根據(jù)表2.46﹝2﹞查得螺孔選用4M10的螺釘固
33、定在下模座。故選用如圖8: 螺孔到凹模外緣的最小距離a2=1.5d=1.58=12mm a3=1.13d≈9mm 凹模上螺孔間距由表2.47查得最小間距為40mm,最大間距為90mm。 螺孔到銷(xiāo)孔的距離一般取b>2d,所以b應(yīng)大于16mm。 根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用圓形凹模板11620(JB/T7643.1) 確定凹模組件的尺寸和示意圖 凹模采用整體式凹模,各沖裁的凹??拙捎镁€切割加工,安排凹模在模架上的位置時(shí),要依據(jù)計(jì)算的壓力
34、中心的數(shù)據(jù),使壓力中心與模柄中心重合。 圖10 整體式凹模的尺寸 凹模的長(zhǎng)度選取要考慮以下因素: a)保證有足夠的安裝剛性卸料板的位置。 b)便于導(dǎo)尺發(fā)揮作用,保證送料粗定位精度。 凹模材料選用Cr12制造,熱處理硬度為58~62HRC。 5.2.3 外形落料凸模各尺寸及其組件的確定和標(biāo)準(zhǔn)化(包括外形尺寸和厚度) 落料凸模的設(shè)計(jì):落料凸模亦為拉深凹模,落料凸模用線切割機(jī)床加工成直通式凸模,用四個(gè)M18的螺釘固定在上模座上,由于采用彈定卸料板,凸模按下式計(jì)算: L=h1+h2+h3+h 其中: h1為工件高度(10mm), h2為卸料板厚度(15mm), h
35、3為落料凹模高度(20mm), h為附加長(zhǎng)度(mm), 主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度(1mm)及模具閉合狀態(tài)下 卸料板到凸模固定板間的安全距離(15mm~20mm)等因素。 所以:L=10+15+20+1+19=65mm 查表得 復(fù)合模的凸、凹模最小壁厚為 凸模的固定有三種形式: 機(jī)械固定:螺釘緊固,鉚接 物理固定:低熔點(diǎn)合金固定(重復(fù)利用) 化學(xué)固定:有機(jī)、無(wú)機(jī)粘結(jié)劑粘結(jié)(加熱時(shí)有害氣體放出) 落料凸模采用機(jī)械固定,用螺釘和銷(xiāo)釘直接將落料凸模固定在上模座上,從而簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu),如圖(b)所示: 圖(a)
36、 圖(b) 5.3 定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 5.3.1始用擋料塊的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化(尺寸、位置、標(biāo)準(zhǔn)與示意圖)(包括順沖和掉頭沖兩個(gè)始用導(dǎo)料銷(xiāo)) 圖11 始用擋料銷(xiāo)的設(shè)計(jì) 擋料塊標(biāo)記: 4536 GB/T2866.1—81 材料:45鋼 GB/699—88 熱處理:硬度43~48HRC 技術(shù)條件:按GB2870—81 5.3.2固定擋料銷(xiāo)的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 固定擋料銷(xiāo)的設(shè)計(jì)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件,選用此擋料銷(xiāo)如圖 圖12 固定擋料銷(xiāo)的結(jié)構(gòu) 選用直徑φ6mm,h=4mm材料為45鋼A型固定擋料銷(xiāo)(JB/T7649.10—94) 根據(jù)
37、分析選用廢料孔前端定位時(shí)擋料銷(xiāo)位置如圖 廢料孔前端定位時(shí)擋料銷(xiāo)位置 圖13 固定擋料銷(xiāo)的位置 =C-()+0.1 ——擋料銷(xiāo)與導(dǎo)正銷(xiāo)的間距,mm C——連續(xù)模的步距,mm dr——導(dǎo)正銷(xiāo)的直徑,mm d——擋料銷(xiāo)頭部直徑,mm =61-()+0.1=61.1mm 5.4 標(biāo)準(zhǔn)模架的選用 選取模架尺寸時(shí)要
38、根據(jù)凹模的輪廓尺寸考慮,一般在長(zhǎng)度及寬度上都應(yīng)比凹模大30~40mm。模板的厚度一般等于凹模的1~1.5倍。 凹模周界L=116mm,B=116mm,閉合高度h1=220mm 材料為ZG45(ZG310-570),0I級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。 導(dǎo)柱標(biāo)記:223160 GB/T2861.1—90 導(dǎo)套標(biāo)記:42390338 GB/T2861.6—90 上模座標(biāo)記:2503160340 GB/T2855.1—90 下模座標(biāo)記:2503160345 GB/T2855.2—90 模柄標(biāo)記:A32395 JB/T 7646.1
39、 圖14 后側(cè)導(dǎo)柱模架示意圖 模柄與上模座的聯(lián)接采用壓入式的結(jié)構(gòu)如圖17所示。 圖15 壓入式的模柄 5.5 卸料裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化 在前面已經(jīng)確定了采用彈性卸料板和頂件塊,設(shè)計(jì)卸料板為一整體板。本模具的卸料板不僅有卸料作用,還具有外形凸模的導(dǎo)向作用,。卸料板的邊界尺寸經(jīng)查手冊(cè)[2]表15.28得: 卸料板直徑=150mm厚度h0=15mm 此模具中,卸料板對(duì)落料拉深復(fù)合模起導(dǎo)向和卸料作用,卸料板和凸模按H7/h6配合制造 5.6 聯(lián)接件的選用與標(biāo)準(zhǔn)化 本模具采用螺釘固定,銷(xiāo)釘定位。具體講 內(nèi)六角螺釘標(biāo)記:35
40、鋼M8365 GB70—85 35鋼M8335 GB70—85 螺釘標(biāo)記:35鋼M8345 GB68—76 圓柱銷(xiāo)釘標(biāo)記:35鋼6365 GB 119—86 35鋼6345 GB 119—86 止動(dòng)圓柱銷(xiāo)標(biāo)記:35鋼636 GB119—86 5.7 模具裝配圖 前面各節(jié)已經(jīng)設(shè)計(jì)好了無(wú)凸緣圓筒形件的落料拉深復(fù)合模各零件,根據(jù)前面的設(shè)計(jì),無(wú)凸緣圓筒形件的落料拉深復(fù)合模的總裝圖如下 6 壓力機(jī)的選擇與校核 Hmin=160mm,Hmax=180mm
41、 模具的閉合高度H閉=H+H上+H凹+H卸+H下 =15+40+45+10+45=155mm 式中:H凹—凹模厚度,H凹=45mm; H卸—壓邊圈的厚度,H卸=10mm; H —凸模的凸緣高度,H=15 mm 由此可見(jiàn)模具的實(shí)際閉合高度小于所采用模架的最大閉合高度。查標(biāo)準(zhǔn)件的資料。結(jié)果發(fā)現(xiàn)模具的實(shí)際閉合高度還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它標(biāo)準(zhǔn)的最大閉合高度。所以此制件不能采用標(biāo)準(zhǔn)模架。 為了節(jié)省加工時(shí)間,只有在模具標(biāo)準(zhǔn)模架的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改。因?yàn)槟>叩姆忾]高度H應(yīng)該介于壓力機(jī)的最大封閉高度Hmax和最小封閉高度Hmin之間,一般?。?
42、 Hmax-5mm≥H≥Hmin+10mm 由此可以看出,要想讓制件順利加工和從模具上取出,只有使模具有足夠的封閉高度: Hmax≥H+5mm=155+5=160mm Hmin≤H-10mm=155-10=145mm 要使模具具有足夠的封閉高度,只有改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度: 為了使模座有足夠的強(qiáng)度,上,下模座的厚度應(yīng)該再增加一些。 前面已經(jīng)初選了壓力機(jī)。由5.4可知,模座外形尺寸260 mm160mm,閉合高度160mm,有文獻(xiàn)[4]中,JC23—35型壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸為300450mm,最大
43、閉合高度為220mm,連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度為45mm,所以在工作臺(tái)上加一10~35mm的墊板,即可安裝。模柄孔尺寸也于本副模具所選模柄尺寸相符。 7 模具工件零件的加工工藝 7.1 沖裁模凸、凹模的技術(shù)要求及加工特點(diǎn) 沖裁屬于分離工序,沖裁模凸、凹模帶有鋒利刃口,凸、凹模之間的間隙較小,其加工具有如下特點(diǎn): ①凸、凹模材質(zhì)一般是工具鋼或合金工具鋼,熱處理后的硬度一般為58∽64HRC,凹模比凸模稍硬一些。 ②凸、凹模精度主要根據(jù)沖裁件精度決定,一般尺寸精度在IT6∽IT9,工作表面粗糙度在Ra值為1.6∽0.4μm。 ③凸、凹模工作端帶有鋒利刃口,刃口平直(斜刃除外
44、),安裝固定部分要符合配合要求。 ④凸、凹模裝配后應(yīng)保證均勻的最小合理間隙。 ⑤凸模的加工主要是外形加工,凹模的加工主要是孔(系)加工。凹模型孔加工和臺(tái)階式凸模加工常用線切割方法?!?】 7.2 凸、凹模加工的工藝路線有以下幾種方案: 方案一:下料→鍛造→退火→毛坯外形加工(包括外形粗加工、精加工、基面磨削)→劃線→刃口輪廓粗加工→刃口輪廓精加工→螺孔、銷(xiāo)孔加工→淬火與回火→研磨或拋光; 方案二:下料→鍛造→退火→毛坯外形加工(包括外形粗加工、精加工、基面磨削)→劃線→刃口輪廓粗加工→螺孔、銷(xiāo)孔加工→淬火與回火→采用成形磨削進(jìn)行刃口輪廓精加工→研磨或拋光; 方案三:下料→鍛造→
45、退火→毛坯外形加工→螺孔、銷(xiāo)孔、穿絲孔加工→淬火與回火→磨削加工上、下面及基準(zhǔn)面→線切割加工→鉗工修整; 具體分析: 方案一,鉗工工作量大,技術(shù)要求高,適用于形狀簡(jiǎn)單,熱處理變形小的零件; 方案二,能消除熱處理變形對(duì)模具精度的影響,使凸、凹模的加工精度容易保證,可用于熱處理變形大的零件; 方案三,主要用于以線切割加工為主要工藝的凸、凹模加工,尤其適用形狀復(fù)雜,熱處理變形大的直通式凸模、凹模零件。 7.3 本副模具工件零件加工方案的確定 本副沖裁模具設(shè)計(jì),模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件。由于本副模具的工作零件形狀相對(duì)比較簡(jiǎn)單,凸凹模,落料凹模熱處理變形大,故采用方案三;拉深凸模和落料凸
46、模形狀簡(jiǎn)單,且熱處理變形小,故采用方案一。例如:表(7—1)拉深凸模加工工藝過(guò)程、表(7—2)凹模加工工藝過(guò)程。 模具典型零件機(jī)械加工工序卡 零件圖號(hào) 08 零件名稱(chēng) 沖孔凸模II 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 將毛坯鍛成圓棒φ65mm45mm 2 熱處理 退火 3 車(chē)削 按圖車(chē)全形,單邊留0.2mm精加工余量 車(chē)床 4 熱處理 按熱處理工藝,淬火、回火達(dá)到58∽62HRC 5 磨削 磨外圓,兩端面達(dá)到設(shè)計(jì)要求 磨床 6 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求 7 檢驗(yàn) 表(7—1)沖孔凸模II加工工
47、藝過(guò)程 模具典型零件機(jī)械加工工序卡 零件圖號(hào) 11 零件名稱(chēng) 凹模 工序號(hào) 工序名稱(chēng) 工序內(nèi)容 設(shè)備 1 備料 將毛坯鍛成圓柱形125mm50mm 空氣錘 2 熱處理 退火 3 車(chē)外圓 車(chē)外圓直徑達(dá)到116mm50mm 車(chē)床 4 熱處理 調(diào)質(zhì) 5 磨平面 磨兩端面 磨床 6 鉗工劃線 劃出各孔位置線,型孔輪廓線 7 銑漏料孔 達(dá)到設(shè)計(jì)要求 銑床 8 加工螺釘孔、銷(xiāo)釘孔及穿絲孔 按位置加工螺釘孔、銷(xiāo)釘孔及穿絲孔 鉆床 9 熱處理 按熱處理工藝,淬火、回火達(dá)到60∽64HRC 10 磨平面
48、磨光上、下平面 磨床 11 線切割 按圖紙切割型孔達(dá)到尺寸要求 電火花線切割機(jī)床 12 鉗工精修 全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求 13 檢驗(yàn) 表(7—2)凹模加工工藝過(guò)程 8深圓筒模具的安裝與調(diào)試 8.1 深圓筒模具的安裝 8.1.1 拉深模的安裝要求 1.上模座上平面對(duì)下模座下平面的平行度,導(dǎo)柱軸心線對(duì)下模座下平面的垂直度和導(dǎo)套孔軸心線對(duì)上模座上平面的垂直度均應(yīng)達(dá)到規(guī)定的精度要求。 2.模架的上模沿導(dǎo)柱上、下移動(dòng)應(yīng)平穩(wěn),無(wú)阻滯現(xiàn)象。
49、 3.裝配好的拉深模,其封閉高度應(yīng)符合圖樣規(guī)定的要求。 4.拉深凸模和拉深凹模之間的配合間隙應(yīng)符合圖樣的要求,周?chē)拈g隙應(yīng)均勻一致。 5.模具應(yīng)在生產(chǎn)的條件下試驗(yàn),進(jìn)行零件試沖,然后調(diào)試,直到符合圖樣要求。 6.安裝模具的螺栓及螺母和壓板,應(yīng)采用專(zhuān)用件,最好不要代用。 7.用壓板將下模緊固在工作臺(tái)上時(shí),其緊固用的螺栓擰入螺孔中的長(zhǎng)度大于螺栓直徑的1.5~2倍。 8.壓板的壓置應(yīng)使壓板的基面平行于壓力機(jī)的工作臺(tái)面,不準(zhǔn)偏斜。 9.拉深凸模的中心線應(yīng)與凹模的工作平面垂直。 10.拉深凸模和凹模的間隙應(yīng)該均勻。 8.1.
50、2 拉深模的安裝 本模具屬于帶有壓邊圈的拉深模,應(yīng)對(duì)壓邊力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。這是因?yàn)閴哼吜^(guò)大,則制件易被拉裂;壓邊力過(guò)小,又易于起皺。因此,在裝置模具時(shí),應(yīng)邊試驗(yàn),邊調(diào)整,直到合適為止。下面是具體的安裝過(guò)程: 1.開(kāi)動(dòng)壓力機(jī),把壓力機(jī)滑塊上升到極點(diǎn); 2.把壓力機(jī)滑塊底面、壓力機(jī)的臺(tái)面和模具的上下面擦試干凈; 3.把模具放在壓力機(jī)臺(tái)面規(guī)定的位置上,用壓力機(jī)行程尺檢查壓力機(jī)滑塊底面至模具上平面之間距離是否大于壓力機(jī)的行程。必要時(shí),調(diào)節(jié)滑塊高度,以保證該距離大于壓力機(jī)行程。因本模具有打桿,所以應(yīng)先按圖樣位置將其插入壓力機(jī)臺(tái)面的孔內(nèi),并把模具位置放正。 4
51、.將滑塊降下到極點(diǎn),并調(diào)節(jié)滑塊高度,使其與拉深模上平面接觸。 5.通過(guò)壓板、墊塊和螺釘?shù)龋瑢⑸夏>o固在壓力機(jī)的滑塊上,并將下模初步固定在壓力機(jī)的臺(tái)面上?!膊灰獕旱奶o〕 6.將滑塊稍微往上調(diào)一點(diǎn)〔以免模具頂死〕,然后開(kāi)動(dòng)壓力機(jī),把滑塊上升到上極點(diǎn),松開(kāi)下模的安裝螺絲,讓滑塊空行程數(shù)次,再把滑塊下降到下極點(diǎn)停止。 7.擰緊下模的安裝螺釘。再開(kāi)動(dòng)壓力機(jī)使滑塊上升到上極點(diǎn)位置。 8.在導(dǎo)柱上加潤(rùn)滑油,并檢查拉深模工作部分有無(wú)異物,然后開(kāi)動(dòng)壓力機(jī),再使滑塊空行程數(shù)次,從中檢查導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合情況。若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)柱不垂直或者導(dǎo)套配合不合適時(shí),應(yīng)拆下模具進(jìn)行修理。
52、 9.進(jìn)行試?yán)?,并逐步調(diào)節(jié)滑塊到所需的高度。 10.調(diào)節(jié)壓力機(jī)上的打料螺栓到適合的高度,使打料桿能正常工作。 11.如果拉深模使用氣墊,則應(yīng)調(diào)節(jié)壓縮空氣到合適壓力。 12.重新檢查模具及壓力機(jī),無(wú)誤后可進(jìn)行試?yán)睢? 8.2 模具的調(diào)試 模具按圖紙技術(shù)要求加工與裝配后,必須在符合實(shí)際生產(chǎn)條件的環(huán)境中進(jìn)行試?yán)?,可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)與制造的缺陷,找出產(chǎn)生原因,對(duì)模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理后再進(jìn)行試?yán)?,直到模具能正常工作,才能將模具正式交付生產(chǎn)使用。 8.2.1 拉深模的調(diào)試要點(diǎn) 8.2.1.1 進(jìn)料阻力的調(diào)整 拉深模進(jìn)料阻力很大,易使制件被
53、拉裂;進(jìn)料阻力很小時(shí),易使制件產(chǎn)生皺紋。故在調(diào)整模具時(shí),關(guān)鍵是調(diào)整好拉深阻力的大?。? 〔1〕調(diào)節(jié)壓力滑塊的壓力,使之正常; 〔2〕調(diào)節(jié)壓邊圈的壓邊面配合松緊; 〔3〕凹模圓角半徑要適中; 〔4〕采用良好的潤(rùn)滑劑,調(diào)整潤(rùn)滑次數(shù)。 8.2.1.2 拉深深度及間隙調(diào)整 1.調(diào)整時(shí),先將較淺的一段調(diào)整后,再往下調(diào)整,直到所需深度。 2.因本模具是對(duì)稱(chēng)的。所以在調(diào)整時(shí),可先將上模緊固在壓力機(jī)滑塊上,下模放在工作臺(tái)上,先不緊固。在凸模上放置樣件,再使上、下模吻合對(duì)中后,即可保證間隙的均勻性。調(diào)整好閉合位置后,再把下模固緊在工作臺(tái)上。 8.2.
54、2調(diào)整方法 8.2.2.1 拉深時(shí)的破裂 拉深時(shí),材料變形所需要的拉深力超過(guò)了材料的強(qiáng)度極限時(shí),即形成破裂。拉深時(shí)的破裂部位多發(fā)生在鄰近凸模圓角處的筒壁處。 防止拉深破裂的工藝措施有:增大凹模圓角、增大凸模和凹模之間的間隙、提高凹模工作表面和凹模圓角半徑處的表面質(zhì)量、調(diào)整壓邊力、選用塑性好的材料和進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑等。 8.2.2.2 拉深高度不夠 制件拉深結(jié)束后,結(jié)果高度達(dá)不到圖樣要求。其產(chǎn)生原因有拉深間隙太大、凸模圓角半徑太小。 防止拉深高度不夠的措施有:調(diào)整拉深間隙、加大凸模圓角半徑。 8.2.2.3 制件底部被拉脫 制件在拉深過(guò)程中由
55、于凹模圓角半徑太小,使材料被處于切割狀態(tài)以至于制件底部被拉脫。 防止制件底部被拉脫的措施有:加大凹模圓角半徑。 8.2.2.4 制品口緣折皺 制件在拉深過(guò)程中由于凹模圓角半徑太大、壓邊圈不起壓邊作用,造成制件口緣折皺。 防止制件口緣折皺的措施有:減小凹模圓角半徑、調(diào)整壓邊圈結(jié)構(gòu),加大壓邊力。 8.2.2.5 拉深高度太大 制件拉深結(jié)束后,結(jié)果發(fā)現(xiàn)制件的高度達(dá)不到圖樣的要求。其產(chǎn)生原因有拉深間隙太小、凸模圓角半徑太大。 防止拉深高度太大的措施有:加大拉深間隙、減小凸模圓角半徑。 8.2.2.6 零件拉深后壁厚與高度不均 零件拉深后
56、發(fā)現(xiàn)壁厚與高度不均,其造成原因有凸模與凹模不同心,向一面偏斜、定位不正確、凸模不垂直、壓邊力不均、凹模形狀不對(duì)。 防止零件拉深后壁厚與高度不均的措施有:調(diào)整凸模與凹模位置,使之間隙均勻、調(diào)整定位零件、重新裝配凹模、調(diào)整壓邊力、更換凹模。 9 結(jié)束語(yǔ) 有凸緣圓筒形件屬于簡(jiǎn)單拉深件,分析其工藝性,并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定本制件是一次拉深成的,然后相應(yīng)選取各次拉深時(shí)的壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)主要是最后一次拉深模具設(shè)計(jì),需要計(jì)算拉深時(shí)的間隙、工作零件的圓角半徑、尺寸和公差,并且還需要確定模具的總體尺寸和模具零件的結(jié)構(gòu),然后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。 由
57、于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測(cè),分析了制件在生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的缺陷,采取了相應(yīng)的工藝措施。因此,模具在生產(chǎn)零件的時(shí)候才可以減少?gòu)U品的產(chǎn)生。 有凸緣圓筒形件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單,但是高度太高不適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件,必須有足夠的高度,因此需要改變導(dǎo)柱、導(dǎo)套的長(zhǎng)度,以達(dá)到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡(jiǎn)單,它可以相應(yīng)的簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu)。便以以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。 有凸緣圓筒形件模具的設(shè)計(jì),是理論知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合,更加系統(tǒng)地對(duì)理論知識(shí)做了更深切貼實(shí)的闡述。也使我認(rèn)識(shí)到,要想做為一名合理的模具設(shè)計(jì)人員,必須要有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ),并不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)新技術(shù),樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的觀念,把理
58、論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去,并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神,大膽創(chuàng)新,突破新技術(shù),為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 致謝 沖壓技術(shù)是材料加工技術(shù)中不可缺少的重要加工手段之一,目前在國(guó)內(nèi)正處于蓬勃發(fā)展時(shí)期,具有廣泛的發(fā)展前景。在大學(xué)三年學(xué)習(xí)即將結(jié)束之際,能夠按照老師的指導(dǎo)并綜合運(yùn)用三年來(lái)的所學(xué)所知設(shè)計(jì)一套沖壓模具,必將為日后的獨(dú)立工作創(chuàng)造一個(gè)良好的開(kāi)始。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中于余智宏老師一直扮演著導(dǎo)向者的角色,從接到設(shè)計(jì)題目那一刻起就給我指明了方向,讓我明白了設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)中可能遇到的問(wèn)題以及解決方法等,并不厭其煩的糾正設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤,詳細(xì)檢查設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)及
59、重點(diǎn),對(duì)設(shè)計(jì)方案提出了寶貴的修正意見(jiàn),一步步完善了我的設(shè)計(jì)。在此對(duì)原老師表示衷心的感謝! 此外在設(shè)計(jì)過(guò)程中參考了一些同學(xué)的設(shè)計(jì)實(shí)例,并向他們請(qǐng)教,得到他們的大力幫助,為我提供了許多有關(guān)設(shè)計(jì)的資料,在此一并表示深深的謝意! 參考文獻(xiàn) (1) 王孝培主編,沖壓手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社,1988年2月 (2) 郝濱海編著,沖壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè),化學(xué)工業(yè)出版社,2005年1月 (3) 楊玉英主編,實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社,2005年1月 (4) 中國(guó)機(jī)床總公司編著,全國(guó)機(jī)床產(chǎn)品供貨目錄,機(jī)械工業(yè)出版社,2002年6月 (5) 史鐵梁主編,冷沖模設(shè)計(jì)指導(dǎo),機(jī)械工業(yè)出版社,1996年7月 34
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