張力盤沖壓成形工藝及模具設(shè)計【16張圖紙】,16張圖紙,張力,沖壓,成形,工藝,模具設(shè)計,16,圖紙 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑 工序號 02 零件名稱 凹模 零件號 00-01 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 Cr12 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 銑床 虎鉗 游標(biāo)卡尺 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 一次 1 銑上平面 φ75面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min 一次 1 銑下平面 φ75面銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min 一次 2 銑兩端面 φ20立銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min 300r/min 一次 2 銑兩端面 φ20立銑刀 游標(biāo)卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min 300r/min 設(shè) 計 者 劉 飛 指 導(dǎo) 教 師 韓艷艷 共 1 頁 第1頁 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號 零 件 名 稱 00-01 凹模 工序號 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料：105㎜×105㎜×37㎜ 鋸床 直尺 02 粗銑：銑六面,互為直角,留單邊余量0.5 銑床 虎鉗 標(biāo)準(zhǔn) 面銑刀 游標(biāo)卡尺 03 磨削：磨六面,互為垂直,留單邊余量0.3 磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 04 鉗工：劃線,按位置加工孔,并攻螺紋 鉆床 虎鉗 鉆刀、鉸刀、攻絲刀 高度尺、游標(biāo)卡尺 05 熱處理：按熱處理工藝,淬火回火達(dá)到58～62HRC 電熱爐 火鉗 06 磨削：精磨上下平面 磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 07 線切割：按圖紙要求進(jìn)行線切割 線切割機(jī)床 復(fù)式支撐夾具 銅絲 游標(biāo)卡尺 08 鉗工：鉗工精修、拋光 研磨工具 游標(biāo)卡尺 編制 劉 飛 校對 審核 批準(zhǔn) 目 錄 1 緒論………………………………………………………………………………1 1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 ………………………………………………1 1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 ………………………………………………………1 1.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 …………………………………………………2 1.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 ………………………………………………3 1.3 張力盤模具設(shè)計與制造方面 ………………………………………………4 1.3.1 張力盤模具設(shè)計的設(shè)計思路 …………………………………………4 1.3.2 張力盤沖壓模具設(shè)計的進(jìn)度 …………………………………………5 2 張力攀的沖壓工藝性分析………………………………………………………6 3 沖壓工藝方案的確定……………………………………………………………7 4 主要設(shè)計計算……………………………………………………………………8 4.1 毛坯的計算 …………………………………………………………………8 4.2 排樣 …………………………………………………………………………8 4.3 計算工序壓力 ………………………………………………………………9 4.3.1 落料力的計算…………………………………………………………9 4.3.2 卸料力的計算…………………………………………………………9 4.3.3 沖孔力的計算 ………………………………………………………10 4.3.4 推件力計算 …………………………………………………………10 4.3.5 拉深力計算 …………………………………………………………10 4.3.6 壓邊力的計算 ………………………………………………………11 4.4 沖壓設(shè)備的選擇 …………………………………………………………11 5 主要工作部分尺寸計算 ………………………………………………………13 5.1 落料刃口尺寸計算 ………………………………………………………13 5.2 沖孔刃口尺寸計算…………………………………………………………14 6 彈性元件的設(shè)計計算 …………………………………………………………16 6.1 橡膠的自由高度……………………………………………………………16 6.2 橡膠的裝配高度……………………………………………………………16 7 模具的總體設(shè)計及裝配 ………………………………………………………18 8 模具的總裝圖 …………………………………………………………………20 8.1 沖裁模的總裝圖……………………………………………………………20 9 結(jié)束語 …………………………………………………………………………21 致謝…………………………………………………………………………………22 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………23 插 圖 清 單 圖 1 ……………………………………………………………………… 6 圖 2 ……………………………………………………………………… 9 圖 3 ………………………………………………………………………14 圖 4 ………………………………………………………………………15 圖 5 ………………………………………………………………………20 表 格 清 單 表 1 ………………………………………………………………………15 張力盤沖壓成形工藝及模具設(shè)計 摘要：本設(shè)計的題目為張力盤沖壓成形工藝及模具設(shè)計的設(shè)計,體現(xiàn)了薄板類沖裁零件的要求、內(nèi)容及方向，有一定的設(shè)計意義。通過對該零件模具的設(shè)計，進(jìn)一步加強(qiáng)了本人沖壓模設(shè)計的基礎(chǔ)知識，為設(shè)計更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊和吸取更深刻的經(jīng)驗。 本設(shè)計運(yùn)用沖壓成形工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，首先分析了沖裁件的沖壓工藝性，為確定沖裁工藝方案做好了準(zhǔn)備；然后計算沖裁力和模具刃口尺寸，便于選取壓力機(jī)及確定工作零件的尺寸和結(jié)構(gòu)；最后分析了制件的特征，確定模具的設(shè)計參數(shù)、設(shè)計要點(diǎn)及推件裝置的選取。 本沖裁件上孔為非規(guī)則形狀的孔,為了便于沖孔凸模的加工，所以在設(shè)計時把沖孔凸模設(shè)計成直通式,然后,將其鉚接在凸模固定板上。此外,該制件的尺寸較大,為保證凹模的加工精度,在設(shè)計時應(yīng)將其設(shè)計成凹模組件。為了方便制件的取出，本副模具采用倒裝結(jié)構(gòu)形式,同時,為了簡化模具結(jié)構(gòu)采用彈性推件裝置。 關(guān)鍵詞： 沖壓模 倒裝復(fù)合 凹模組件 彈性推件 Tension pulley die stamping design the basis of design Abstract ：The design was entitled Tension pulley die stamping design the basis of design, reflects the thin parts like punching the request, the contents and direction of a certain design significance. Parts of the mold through the design, has further strengthened my stamping die design of the basic knowledge for the design of more complex stamping die to pave the way and the lessons more profound experience. The use of the design process and die stamping forming the basis of design knowledge and analysis of the first blanking of the stamping process, to determine blanking of the programme prepared for and then calculating punching power and size Die Cutting Edge, For selected press and determine the size and structure of parts of the last parts of the characteristics of the design parameters established mold, design features and pushing the select pieces of equipment. Blanking of the rules on the shape of the non-hole hole, in order to facilitate the processing punch punching, punching in the design of the punch designed as a straight-through processing, and then, riveting in its punch fixed board. In addition, the larger the size of the parts, to ensure the accuracy of processing die, the design should be designed to die components. To facilitate the removal of parts, the Vice-use flip-die structure, at the same time, in order to simplify the structure adopt a flexible mold push pieces of equipment. Keywords：stamping die, flip-composite, die components, flexible pieces of pushing 1 緒 論 目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，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、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家尚有相當(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。 1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003年我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有2萬多家，從業(yè)人員約50多萬人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，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)口量較大的國家。 在2萬多家生產(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，?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"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。 雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國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)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)，再加上國內(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，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是15～20萬美元，有的高達(dá)25～30萬美元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(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．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(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)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。 ? 第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“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模具質(zhì)量、成本有較大影響，對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)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比，無論是質(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 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(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）模具的精度將越來越高；? ? 8）模具研磨拋光將自動化、智能化；?? ?? 9）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；?? ?10）開發(fā)新的成形工藝和模具。 1.2 國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 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法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(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)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為600～650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。? 國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國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、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(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．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多15～20萬美元，有的達(dá)到 25～30萬美元。 國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國才達(dá)到45％． 1.3 張力盤模具設(shè)計與制造方面 1.3.1 張力盤模具設(shè)計的設(shè)計思路 沖裁是沖壓工藝的最基本工序之一，它是利用模具使板料沿著一定的輪廓形狀產(chǎn)生分離的一種沖壓工序。它包括落料、沖孔、切邊、修邊、切舌、剖切等工序，其中落料和沖孔是最常見的兩種工序。沖裁在沖壓加工中應(yīng)用極廣。它既可直接沖出成品零件，還可以對已成形的工件進(jìn)行再加工。普通沖裁加工出來的制件的精度不高，一般情況下，沖裁件的尺寸精度應(yīng)在IT12級以下，不宜高于IT10級。 只有加強(qiáng)沖裁變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實用、方便的計算方法，才能正確地確定沖裁工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖裁變形中出現(xiàn)的各種實際問題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。 張力盤是典型的沖壓件，該模具工作過程很簡單就是沖壓、落料、拉深，根據(jù)零件圖的結(jié)構(gòu)和尺寸精度以及材料的性能確定完成該沖件所需要的模具類型.因此，綜合考慮各種因素后不采用復(fù)合模。根據(jù)計算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架，判斷此次沖裁能不能采用標(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,改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度的同時,還要注意保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套的強(qiáng)度. 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度可根據(jù)沖裁凸凹模與落料凹模工作配合長度決定．設(shè)計時可能高度出現(xiàn)誤差，應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改高度。 1.3.2 張力盤沖壓模具設(shè)計的進(jìn)度 1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間10天； 　　2.確定加工方案，所用時間5天； 　　3.模具的設(shè)計，所用時間30天； 4.模具的調(diào)試．所用時間5天． 2 張力盤的沖壓工藝性分析 零件名稱：張力盤 生產(chǎn)批量：大批量 材 料：Q235 厚 度：1.2mm 工件圖：如圖1. 圖1 零件圖 由工件圖看，該工件有沖孔，落料，拉深三道工序，材料為Q235-A鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁，工件結(jié)構(gòu)相對簡單，工件中心有Ф5cm的孔，在拉深過程中變形小不考慮零件尺寸公差無特殊要求，按照IT14級選取。工件形狀簡單，形狀規(guī)則始于沖裁加工。 3 沖壓工藝方案的確定 方案一：先落料再沖孔，最后拉深，采用單工序模生產(chǎn) 方案二：先沖孔落料，再拉深，采用兩套模具生產(chǎn) 方案三：沖孔落料拉深復(fù)合模，用一套復(fù)合模具生產(chǎn) 分析方案一，其加工復(fù)雜，模具太多，生產(chǎn)成本太高，不便采用。方案二其缺點(diǎn)去如一故不適合。方案三與一、二相比較，其模具的設(shè)計與 制造比較復(fù)雜困難，但能縮短生產(chǎn)周期，降低模具制造成本，提高生產(chǎn)效益，因此，采用方案三最好。 4 主要設(shè)計計算 4.1 毛坯的計算 根據(jù)等面積原則，用解析法求該零件的毛坯直徑。首先將該零件分析成圓，圓環(huán)，圓錐臺、三個簡單的幾何體。由表4-6查得它們的面積公式分別為： A1=πd12/4=0.25×3.14×222=379.94 mm2 A2=π/4(d32-d22)=0.25×3.14×(402-252)=765.38 mm2 A3=πL(d1+d2)/2=367.10 mm2 則毛坯展開尺寸D=43.9 mm 從查表4-4查得拉深的修邊余量Δh=2.0 mm 則毛坯的直徑D=43.9 mm+2×2.0 mm=47.9 mm 取D=48mm 4.2 排樣 該工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計，考慮操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡單，故采用單排樣設(shè)計。根據(jù)表2-16查得搭邊值a1= 1.5 mm,a= 2 mm。采用雙排導(dǎo)料銷導(dǎo)料 條料的寬 b=48mm+2a= 52 mm 條料的進(jìn)距為 h=48+a1= 49.5 mm 沖裁單件時料的利用率根據(jù)公式(2-16)計算 %==70.3% 圖2 排樣圖 4.3 計算工序壓力 4.3.1 落料力的計算 按式（2-7）： F落=1.3Ltτ F落------落料力（N） L ------工件外輪廓周長L=πD=3.14×48=150.72 mm t-------材料的厚度 t=1.2 mm τ-----材料的抗剪強(qiáng)度 由書本附錄查得 τ=310 Mpa 落料力則為： F落=1.3×150.72×1.2×310KN=72.88 KN 4.3.2 卸料力的計算 按照式（2-11）： F卸=K卸+F落 K卸----卸料力因數(shù) 其值由表（2-5）查得K卸=0.03 K卸=0.03×72.88KN=2.19 KN 4.3.3 沖孔力的計算 按照式（2-7）： F沖=1.3L+π L------工件內(nèi)齒輪廓周長（mm） L=3.147×5 mm=15.7 mm 則沖孔力為: F沖=1.3×15.7×1.2×310=7.59 KN 4.3.4 推件力計算 按照式（2-11）： F推=nK推F沖 K推-----推件力因數(shù) 其值由表（2-15）查得 K推=0.05 n-----卡在凹模內(nèi)的工件數(shù) n=2 則推件力為： K推=2×0.05×7.59×103N759N 4.3.5 拉深力計算 該零件為淺伸，故可以按照由壓邊圈的圓筒形的工件近似計算。按照式（4-35）： F拉=Kπdtбb F拉---拉深力（N） d----拉深件的直徑 d=25mm бb---材料的強(qiáng)度極限（Mpa）。由書末附錄查得 бb=380Mpa K-----修正因數(shù) 拉深因數(shù) m=d/D=25/48=0.55 由表（4-18）查得修正因數(shù)K=1.00 則拉深力為： F拉=1.00×3.14×1.2×380=35.80KN 4.3.6 壓邊力的計算 壓邊力FQ用以下計算 FQ=AP 式中 A----壓邊圓面積 A=?π（482-252）=1318.01mm2 P----單位壓邊力 由表（4-6）查得P=3.0Mpa 則壓邊力為： FQ=1318.01×3.0=3.95KN 故總沖壓力為： F總=F落+F卸+F推+F拉+F壓+F沖 =72.88+2.19+7.59+0.759+35.80+3.95 =123.169KN 4.4 沖壓設(shè)備的選擇 對于淺拉深可按照式（4-37）F壓≥（1.6～1.8）F總。估算壓力來選取壓力機(jī)，參照書末附錄 由F壓≥（1.6～1.8）F總可得： 197.07≤F壓≤221.70 (KN) 公稱壓力：250KN 滑塊行程：65mm 最大閉合高度：270mm 封閉高度調(diào)節(jié)量：55mm 工作臺尺寸：370mm×560mm 模柄孔尺寸：Φ40mm×Φ60mm 5 主要工作部分尺寸計算 模具的落料凹模，凸凹模，沖孔凹模，沖孔凸模及鑲拼凸凹模的工作關(guān)系：見裝配圖所示。 對于工件未標(biāo)注公差尺寸的應(yīng)按照IT14計算，也可以按照書末附錄查得尺寸的未標(biāo)注公差。 根據(jù)表（2-10）查得沖裁模刃口雙面間隙： Zmin=0.13mm Zmax=0.16mm 5.1 落料刃口尺寸計算 Φ48的基本尺寸按照IT14的公差要求查書（《互換型與測量技術(shù)》），表（3-1）可得Φ480-0.62mm。在查表（2-12）得： S凹=0.03mm S凸=0.02mm 由于S凹+ S凸>Zmax-Zmin故采用凹模與凸模配合的加工方法。因數(shù)有表（2-13）查得X=0.5 D凹=（D-XΔ）0+S凹=（48-0.5×0.62）0+0.03=47.690+0.03mm D凹按照凹模尺寸配制其雙面間隙Zmax～Zmin，其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示： 圖 3 5.2 沖孔刃口尺寸計算 對于Φ5基本尺寸按照IT14的公差要求查書《互換性與測量技術(shù)》上表（3-1）可得公差為0.30，即Φ50+0.30，凸凹模的制造公差由表（2-12）得S凹=S凸=0.02mm 由于S凹+ S凸＞Zmax-Zmin 因此采用配合加工法加工。查表（2-13）得X=0.5 則： d凹=(d+xΔ) 0-S凹=（5+0.5×0.30）0-0.02=5.150-0.02mm d凹按照凸模尺寸配制，其雙面間隙在Zmax～Zmin，其工作部分結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示： 圖 4 根據(jù)工件的基本尺寸計算該工件能進(jìn)行一次拉深成形。 5.3 拉深工作部分尺寸計算 拉深凸模和凹模的單邊間隙可以按照表（4-12）中式Z/2=1t計算，Z/2=1.2mm，Z=2.4mm。 由于拉深工件的公差為IT14級，故凸凹模的制造公差克采用IT10級精度。查書末附錄得S凹=S凸=0.084mm。按照式（4-24）式（4-25）可以求拉深凹凸模尺寸及公差如下表一: 表 一 工件尺寸 d凹=（D-XΔ）0+S凹 d凸=（d凹-Z）0-S凹 Φ220-0.52 Φ21.740+0.084 Φ19.340-0.084 Φ250-0.52 Φ24.740+0.084 Φ22.340-0.084 6 彈性元件的設(shè)計計算 為了得到較為平整的原件，此模具采用彈壓式卸料結(jié)構(gòu)，使條料在落料拉深過程中始終處在一個穩(wěn)定的壓力之下，從而改善了毛坯的穩(wěn)定性，避免材料在切向應(yīng)力的作用下起皺的可能。 6.1 橡膠的自由高度 上卸料采用橡膠作為彈性元件，按照式（1-4）計算橡膠的自由高度： H自由=（3.5～4）S工作 H自由-----橡膠的自由高度（mm） S工作-----工作行程與模具修磨量或調(diào)整量（4～6mm）之和 S工作=（4.5+5+1）=10.5mm H自由=（3.5～4）×10.5=36.75～42mm 取H自由=39mm 由式（1-5）計算橡膠的裝配高度為： H2=（0.85～0.9）H自由=（0.85～0.9）×39mm =33.15～35.1mm 取H2=34mm 橡膠的斷面面積在模具裝配時按照模具空間大小來裝配。 6.2 橡膠的裝配高度 下頂塊壓邊采用橡膠作為彈性元件，按照式（1-4）計算橡膠的自由高度： H自由=（3.5～4）S工作 S工作=（4.5+5）=9.5mm 則H自由=（3.5～4）×9.5=33.25～38mm 取H自由=36mm 由式（1-5）計算橡膠的裝配高度 H2=（0.85～0.9）H自由=（0.85～0.9）×36 =30.6～32.4mm 取H2=31mm 橡膠斷面面積在模具裝配時按照模具空間大小確定 7 模具的總體設(shè)計及裝配 該工件的模具結(jié)構(gòu)如圖所示： 主要由上下模座，落料凹模，凸凹模，沖孔凸模，沖孔凹模，鑲拼凸模，鑲拼凹模，下頂塊，上頂塊，卸料板等零件組成。 根據(jù)主要工作部分尺寸，結(jié)構(gòu)以及彈性元件的尺寸，參照有關(guān)資料，可以選取I級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架，即： 上模座：140mm×120mm×40mm HT200 下模座：140mm×120mm×50mm HT200 導(dǎo)柱： A25h5×250mm 20鋼 導(dǎo)套： A25h5×90mm×38mm 20鋼 導(dǎo)柱導(dǎo)套滲碳深度為：0.8～1.2mm 硬度為：58～62HRC 落料凸凹模，沖孔凸凹模，鑲拼凹模，鑲拼凸模材料均采用Cr12，熱處理硬度為60～64HRC 卸料板，上頂板，下頂板，墊板，固定板的材料均采用45鋼。 該模具將成形部分做成鑲拼凹模8，鑲拼凸模7，這樣當(dāng)沖裁刃口便鈍后，只要將刃口部分按照常規(guī)修磨一下，然后將鑲拼件旋轉(zhuǎn)一個角度取出后，將反面磨去刃磨量即可以裝入再使用。 下頂塊6除了起到壓邊作用，另外當(dāng)工件拉深到下頂塊觸到下固定板時，下頂塊就起到了限位的作用，當(dāng)上模回程時，拉深件有了一個校正的過程。 由于受250KN開式壓力機(jī)工作臺孔尺寸的限制，該模具的頂件壓邊裝置安裝在下模妨礙了沖孔廢料的排出，下模座則開設(shè)了一個卸漏料孔，并由螺釘來限位，使托板與下模座之間保持一定的間距，從而保證廢料能夠依靠自重順利排出。 為了保證讓沖孔凹模與落料凹模的同心要求，將沖孔凹模與落料凹模用螺栓連接在一起，并與固定板成H7/h6的過渡配合，這樣給拆卸裝備帶來了方便。 8 模具的總裝圖 8.1 沖裁模的總裝圖 圖 5 由以上設(shè)計，可得到模具的總裝圖，其工作過程是：上模部分通過模柄安裝在壓力機(jī)滑塊上,下模部分通過螺栓壓板安裝在壓力機(jī)工作臺面上。導(dǎo)料銷和擋料銷固定在凹模上,條料沿導(dǎo)料銷送進(jìn),由定位裝置控制其送進(jìn)步距。壓力機(jī)行程一次沖壓一次；沖裁完畢,壓力機(jī)滑塊回程,帶動上模部分上行,卡在凸模外的料由卸料板卸下；卡在凹模內(nèi)的制件由推件裝置卸出 ,完成一次沖壓。 結(jié)束語 張力盤屬于典型的沖裁件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計算確定該制件的沖裁力及模具刃口尺寸，然后選取相應(yīng)的壓力機(jī)。本設(shè)計主要是落料凸、凹模及沖孔凸、凹模的設(shè)計，需要計算凸凹模的間隙、工作零件的尺寸和公差。此外,還需要確定模具工藝零件和結(jié)構(gòu)零件以及模具的總體尺寸，然后根據(jù)上面的設(shè)計繪出模具的總裝圖。 由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測，分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時候才可以減少廢品的產(chǎn)生。 張力盤沖裁件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡單，但是其尺寸相對較大不適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。要保證零件的順利加工和取件，模具必須有足夠的長度，因此需要改變上、下模座的長度，以達(dá)到要求。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡單，它可以相應(yīng)的簡化模具結(jié)構(gòu)。便于以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。 張力盤沖孔落料拉深模具的設(shè)計，是理論知識與實踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實的闡述。也使我認(rèn)識到，要想做為一名合格的模具設(shè)計人員，必須要有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識新技術(shù)，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識應(yīng)用到實踐中去，并堅持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 中國機(jī)械工程協(xié)會、李春勝、黃德彬主編.金屬材料手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.11 [2] 肖祥芷、王孝培主編.中國模具工程大典第4卷.北京：電子工業(yè)出版社，2007.3 [3] 機(jī)械工業(yè)部編.機(jī)械產(chǎn)品目錄（1996）第5卷.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996 [4] 王孝培主編.實用沖壓技術(shù)手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.3 [5] 中國機(jī)械工程學(xué)會、中國模具設(shè)計大典編委會編.中國模具設(shè)計大典（第3卷）.南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003.1 [6] 任嘉卉主編.公差與配合手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.4 [7] 王建中、李洪主編.公差與制圖技術(shù)手冊.沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1999.1 [8] 郭成、儲家佑主編.現(xiàn)代沖壓技術(shù)手冊.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.10 [9] 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社、全國模具標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會編.中國機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編：沖壓模具卷（下）.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1998.12 [10] 許發(fā)越主編.模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.10 [11] 林慧國等主編.模具材料應(yīng)用手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.7 [12] 陳錫東、周小玉主編.實用模具技術(shù)手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.7 - 25 -